경기 시흥 한국공학대학교는 이성남·안승언 나노반도체공학과 교수 연구팀이 뉴로모픽(신경모방) 컴퓨팅 시스템에 적용할 수 있는 다진 법 저항성 메모리 반도체 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

산화 갈륨 박막을 기반으로 한 이 연구 결과는 전자소자 및 재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 일렉트로닉 머티어리얼스’ 온라인판에 지난 17일 게재됐다.

두 교수와 김정현·이혜진·김희진·최종윤·오재혁·최대철·변지수 학생으로 이뤄진 연구팀에 따르면, 기존의 저항성 메모리 반도체는 0과 1 두 가지 저항 상태를 이용한 2진법을 나타내지만, 이번에 개발된 저항성 메모리 반도체는 빛과 전류를 이용해 4가지 저항 상태를 나타낸다.

특히 기존의 저항성 메모리 기반 시냅스 소자는 전류로만 작동하지만, 이번에 개발된 광전자 시냅스 소자는 빛과 전류로 각각 구동해 4가지 저항 성분을 제어하는 등 단기 및 장기 기억 특성을 개선했다.

이산화 갈륨을 이용한 저항성 메모리 반도체는 다양한 파장의 빛 인가와 함께 4진법 이상의 광전 메모리 소자를 구현할 수 있어 차세대 신경 모방 광전 감각 시스템과 기억장치 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

연구팀은 “기존의 광소자에서 주로 사용되는 산화 갈륨 반도체를 신경 모방 컴퓨팅을 위한 광전자 시냅스 소자에 적용할 수 있는 등 다양한 정보를 빛과 전류를 이용해 효율적으로 처리할 수 있다"고 설명했다.

한국연구재단의 중견 연구과제 지원을 받은 연구다.