【브레이크뉴스 대구】진예솔 기자=8일, 경북대 연구진이 서브테라헤르츠(sub-THz) 대역의 6G 차세대 이동통신 시스템에 적용 가능한 세계 최고의 극초고주파 주파수 특성을 가지는 차세대 반도체 전자소자 개발 소식을 알렸다.

경북대 전자공학부 김대현 교수와 박완수 석박사통합과정생은 국내 중견기업인 ㈜큐에스아이, 일본 NTT(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) 연구진과의 공동 연구를 통해 세계 최고 수준의 주파수 특성을 갖는 고전자 이동도 트랜지스터 (High-Electron-Mobility Transistor, HEMT) 반도체 전자소자를 개발했다고 밝혔다. 

▲ 김대현 교수  © 경북대

삼성미래기술육성사업과 과학정보통신부 차세대화합물반도체핵심기술개발사업의 지원을 받아 진행된 이번 연구의 성과는 지난 6일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 열린 국제반도체소자학회(이하 IEDM, IEEE International Electron Devices Meeting)에서 발표했다.

김 교수팀의 연구는 세계 3대 반도체 학술대회 중 하나로 알려지는 IEDM에서 올해 발표된 250편 논문 중 주목할 연구 성과 16편에 선정되어 눈길을 끌었다.

김대현 교수팀이 개발한 반도체 전자소자는 디지털 동작 속도를 결정하는 차단 주파수(fT)가 0.75THz, 아날로그 및 디지털 시스템의 동작 주파수 대역을 결정하는 최대 공진 주파수(fmax)가 1.1THz인 특성을 가진다. 

이는 현재까지 발표된 반도체 전자소자들 중에 가장 빠른 속도로 지난해 김대현 교수는 IEDM에서 당시 최고 수준의 동작 속도를 가지는 차단 주파수(fT)가 706GHz, 최대 공진 주파수(fmax)가 962GHz 특성을 가진 게이트 길이 30nm의 고전자 이동도 트랜지스터 전자소자 개발 성과를 발표한 바 있다. 

연구책임자인 김대현 교수는 “미래의 핵심 반도체 분야는 인공 지능 반도체와 6G 이동 통신용 반도체로 크게 두 가지 분야로 요약되며, 이번 연구 성과는 서브테라헤르츠 대역에서 구현될 것으로 예상되는 차세대 6G 이동 통신 반도체 시스템의 고성능, 고효율 그리고 다기능화에 핵심 원천 기술이 될 것으로 예상된다.”라고 밝혔다.

또한 “경북대와 큐에스아이 연구진은 해당 연구 성과를 산업통상자원부와 유럽 연합에서 지원하는 유로스타 과제에 적용해 세계 최고 수준의 저잡음 특성을 수요기업인 스웨덴 업체에서 최근 검증하기도 했다. 이와 함께 앞으로 폭발적인 연구 개발이 예상되는 양자 컴퓨팅 활성화를 촉진하는 핵심 소재·부품으로도 광범위하게 활용될 것으로 예상된다.”라고 추가적으로 설명했다. 

<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

Researchers at Kyungpook National University announced the development of a next-generation semiconductor electronic device with the world's best ultra-high frequency characteristics applicable to the 6G next-generation mobile communication system in the sub-THz band.

Kyungpook National University Department of Electronic Engineering Professor Kim Dae-hyun and combined master's and doctoral student Park Wan-su developed a high-electron mobility transistor (High-Electron Mobility Transistor) with world-class frequency characteristics through joint research with QSI Co., Ltd. -Mobility Transistor, HEMT) Semiconductor electronic device has been developed.

The outcome of this research, which was supported by the Samsung Future Technology Development Project and the Ministry of Science and ICT's next-generation compound semiconductor core technology development project, was presented at the International Semiconductor Devices Meeting (IEDM, IEEE International Electron Devices Meeting) held in San Francisco, the United States on the 6th (local time). ) was published.

Professor Kim's team's research attracted attention by being selected as 16 notable research achievements out of 250 papers presented this year at IEDM, which is known as one of the world's top three semiconductor academic conferences.

The semiconductor electronic device developed by Professor Daehyun Kim's team has a cut-off frequency (fT) of 0.75 THz, which determines the digital operating speed, and a maximum resonant frequency (fmax) of 1.1 THz, which determines the operating frequency band of analog and digital systems.

This is the fastest speed among semiconductor electronic devices announced so far. Last year, Professor Kim Dae-hyun at IEDM had a cut-off frequency (fT) of 706 GHz and a maximum resonant frequency (fmax) of 962 GHz, which had the highest operating speed at the time, and a gate length of 30 nm. has announced the development of high electron mobility transistor electronic devices.

Professor Kim Dae-hyun, head of research, said, “The core semiconductor fields of the future can be roughly divided into two fields: artificial intelligence semiconductors and semiconductors for 6G mobile communication. It is expected to be a key source technology for high performance, high efficiency and multifunctionalization of

In addition, “Kyungpook National University and QSI researchers applied the research results to the Eurostar project supported by the Ministry of Trade, Industry and Energy and the European Union, and recently verified the world's best low-noise characteristics in a Swedish company, which is a demand company. Along with this, it is expected to be widely used as a key material/part that promotes the vitalization of quantum computing, where explosive research and development are expected in the future.”