허근(반도체화학공학부)·김기현(전자공학부)·이윤경 교수(전자재료공학부)와 아주대학교 이재현 교수(첨단신소재공학과) 연구팀이 한국연구재단의 집단 연구지원사업인 2023년도 기초연구실사업(BRL)에 선정됐다.

이 사업은 우수한 연구경쟁력을 갖춘 대학의 학과(부) 단위의 기초연구 그룹을 발굴·육성해 대학의 연구 응집력과 역량을 강화하기 위한 국가 핵심 사업이다. 특히 중견연구자와 신진연구자가 융합연구를 수행함으로써 차세대 연구인력 양성에도 기여할 수 있는 사업이다.

이번 기초연구실사업 선정을 통해 허 교수팀은 3년 간 13억7,500만 원의 연구비를 지원받아 ‘미래형 메모리 연산 통합 플랫폼 개발을 위한 차세대 극박막 반도체 연구’를 수행한다.

이 연구과제는 차세대 극박막 반도체물질을 활용하여 단채널효과를 효과적으로 억제하고 소자의 집적도와 연산효율을 높일 수 있는 One-Chip 구조를 구현하여 Memory-centric Computing과 같은 차세대 컴퓨팅이 가능한 반도체 소자/어레이구조를 개발하는 것이다. 

연구팀은 10여년 전부터 차세대 물질로 불리는 2차원 반도체를 집중 연구했다. 그간 전이금속 칼코겐 물질, 그래핀과 같은 저차원 차세대 반도체성 물질에 기반한 고성능 광소자 연구 및 저전력 뉴로모픽 시냅스 소자에 대한 융합 연구 등을 수행해 왔다.

이러한 연구에 대한 성과로 최근 4년동안 『Science Advances』, 『Advanced Materials』, 『Nature Electronics/ Communications』, 『Advanced Functional Materials』 등 세계 최고 수준의 저널에 논문을 다수 게재했고, 지적재산권도 보유하고 있다.

공동 연구팀의 면면도 매우 우수하다. 연구책임자인 허근 교수와 세부책임자인 김기현 교수는 삼성전자(주), SK 하이닉스 미래기술원 등 반도체 산업계에서의 오랜 경험을 바탕으로 하이앤드 메모리 기술과 더불어 Logic 소자 및 공정 전반에서도 우리나라 반도체 산업계 전반의 기술적 니즈와 추구 방향에 대한 깊은 이해도를 갖추고 있다.

또한 이재현 교수와 이윤경 교수는 차세대 저차원 반도체 물질의 합성과 응용, 그리고 전산모사를 통한 원자단위의 정교한 모델링과 소재의 물리/화학적 분석 분야에서 각각 세계적으로 탁월한 연구력을 인정받고 있어 이번 연구과제의 목표를 달성하는 데 큰 시너지를 낼 것으로 기대된다. 또한 소재합성분야의 전문가인 반도체과학기술학과 장현식 연구교수(세종펠로우)도 연구팀에 참여하여 연구력을 배가할 것으로 기대된다.

연구책임자인 허근 교수는 “그동안의 연구결과를 바탕으로 궁극적으로 메모리 중심의 차세대 반도체 패러다임을 혁신하는 것을 목표로 두고 있다”고 밝혔다.