세계에서 가장 빠른 동작속도를 가진 30나노급 갈륨비소계 나노트랜지스터를 국내 연구팀이 개발해, 차세대 초고속 반도체 소자 개발에 큰 활력을 불어넣을 것으로 기대된다.

포스텍 전자전기공학과 정윤하(포항나노기술집적센터장) 교수팀은 기존 실리콘 소자보다 10배 이상 빠른 35나노미터(nm) 갈륨비소계 나노트랜지스터(metamorphic HEMT, mHEMT) 개발에 성공했다.

이번에 개발된 35나노미터 크기의 나노트랜지스터는 저항을 줄일 수 있는 지그재그 형태의 게이트 구조를 가져 나노트랜지스터의 동작속도를 결정하는 최대발진주파수(f_max)가 520 기가헤르츠(GHz) 이상이나 된다. 이 속도는 인듐인(InP) 기반의 트랜지스터와 거의 유사하고, 갈륨비소를 기반으로 한 트랜지스터 중에서는 가장 빠른 속도다.

또 전류이득 차단주파수와 최대 발진 주파수가 모두 우수해 기존 기술보다 한 단계 더 진보한 나노전자소자기술로 평가받고 있다.

이 트랜지스터는 기존에 나온 50나노급 트랜지스터보다 성능이 우수할 뿐 아니라 가격이 기존 제품의 절반 이하로 저렴하고 제조공정이 용이해 대량생산에 유리한 것이 큰 장점이다.

이 분야 세계적 권위자인 미국 렌슬러 폴리테크닉공대(RPI) 박윤수 교수는 “정 교수팀이 개발한 이 나노소자는 초고주파 소자 및 회로의 개발에 획기적 역할을 할 것으로 기대된다”고 평가했다.

정 교수팀이 개발한 원천기술은 이 분야 세계 최고 권위학술지인 미국전자전기공학회(IEEE) 일렉트론 디바이스 레터(EDL) 8월호에 게재됐으며 국내외 특허 출원신청이 된 상태다.