에너지 효율을 높인 전자 디바이스 신제품신기술2014. 8. 27. 16:50
에너지 효율을 높인 전자 디바이스
특정한 티타늄 기반 금속 산화물은 페로브스카이트라고 알려진 결정 구조를 형성하여 전기 전하의 미세한 내부 불균형을 발생시킨다. 이런 불균형은 물질이 전기장에 반응하여 두 강유전 상태 사이로 바뀔 수 있게 해, 매우 빠르고 낮은 전력을 사용하는 전자기기를 가능하게 해 줄 것으로 전망된다.
일본 RIKEN 신생 재료 과학 연구 센터의 Masashi Kawasaki와 그의 동료 연구진은 도쿄 대학의 Yusuke Kozuka와 공동 연구를 통해서 이온 액체를 사용함으로써 강유전체 물질의 성능을 전형적으로 저감하는 누수 전하를 제거할 수 있는 새로운 방법을 발견했다.
실리콘 기반 필드 효과 트랜지스터는 현대 전자기술의 기초이다. 이런 디바이스에서 트랜지스터 접합을 통한 전류 흐름은 입력 소스 및 출력 드레인 사이의 반도체 게이트의 전자 상태를 교대로 함으로써 조절된다. 전류는 단지 전압이 반도체에 인가되었을 때만 그와 같은 디바이스에서 흐를 수 있다. 이에 비해서 강유전체 결정의 전기적 특성이 바뀔 수 있는 것은 소스와 드레인 터미널 사이의 채널 편극을 영구적으로 설정하여, 채널에 일정한 전압 없이 ‘온’ 상태로 전류가 흐를 수 있게 해준다. 이런 방법은 비휘발성 메모리 응용과 논리 회로를 위해 매우 유용하다는 것을 증명할 수 있다.
연구진이 당면한 문제는 강유전체를 최적화하는 것이었다.
이 경우에는 바륨 티탄산염이 있다. 하나는 에피탁시얼 박막으로서 강유전체 물질의 결정질 층을 성장시킴으로 만들어진 것과 다른 하나는 상업용 벌크 결정에 기반한 것으로 만들어진 두 디바이스를 비교함으로써, 연구진은 박막 트랜지스터가 놀랍게도 그 자신의 ‘온’ 상태를 보였다고 밝혔다.
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 에너지 효율을 높인 전자 디바이스'신제품신기술' 카테고리의 다른 글
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