물리학자들은 반도체 크기의 한계를 극복하는 방법을 찾았습니다.

미네소타대학교와 미국 국립표준기술연구소(NIST) 연구진

스핀트로닉을 만드는 기술 개발반도체 크기의 한계를 극복한 소자. 이를 통해 스마트폰, 컴퓨터 및 기타 전자 장치에 사용되는 칩의 크기가 줄어듭니다.

스핀트로닉 장치에서는 기존의 장치와 달리전자, 에너지 또는 정보는 전자의 전하가 아니라 회전 방향(스핀)에 따라 전달됩니다. Spintronic 재료는 10년 이상 동안 반도체 미세 회로에 성공적으로 통합되었습니다. 그러나 표준 재료인 코발트-철-붕소는 확장성의 한계에 도달했습니다. 데이터 저장 기능을 유지하는 20nm 미만의 장치를 만드는 것은 불가능합니다.

물리학자들은 대체 물질을 발견했습니다.Advanced Functional Materials 저널에 발표된 연구에서 그들은 철-팔라듐 재료가 더 적은 에너지를 필요로 하며 더 큰 데이터 저장 가능성을 가지고 있음을 보여주었습니다. 이러한 장치는 현재 장치보다 4배 작은 5nm 크기로 줄일 수 있습니다.

실험에서 연구원들은 8인치 다중 챔버 UHV 스퍼터링 시스템을 사용하여 실리콘 웨이퍼 위에 철-팔라듐 원소를 성장시켰다.

이번 연구는 반도체 산업에 적합한 기판 위에 5nm 이하 크기로 축소할 수 있는 물질을 성장시키는 것이 가능함을 세계 최초로 입증한 것이다.

연구 공동 저자 Deyuan Liu

반도체 산업은 끊임없이전자 장치의 에너지 효율성, 컴퓨팅 속도 및 데이터 저장 용량을 극대화할 수 있는 칩을 점점 더 작게 개발하려고 합니다. Spintronics 장치는 비휘발성이므로 전원이 덜 필요하고 전원이 꺼진 후에도 메모리를 저장하고 계산을 수행할 수 있습니다. 

연구원들은 제안된 기술이 전자 산업에 혁명을 일으킬 수 있다고 믿습니다.

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