제주대학교(총장 김일환) 전자공학과 김우영 교수 연구팀이 작성한 2차원 물질기반 맴리스터 소자에 관한 리뷰논문이 국제 저명학술지인 ‘프로그레스 인 머티얼즈 사이언스(Progress in Materials Science, IF: 33.6)’에 개제 확정되어 2025년 2월 22일자로 온라인 출판되었다.
김우영 교수가 공동 교신저자로 참여한 이 논문은 아랍에미리트의 칼리파 대학, 영국 케임브리지 대학, 아일랜드 메이누스 대학, 스웨덴 룰레오 공과대학과의 국제 공동연구로 진행되었으며, “2D materials-memristive devices nexus: From status quo to Impending applications” 라는 제목으로 게재되었다.
맴리스터는 일반적으로 사용되는 전자부품인 저항과는 달리 외부 전압에 대해 비선형 특성을 보이며 저항값이 기억되는 메모리 소자이며, 고성능 비휘발성 메모리, 인공지능 및 비(非)-폰노이만(Non Von-Neumann) 구조의 뉴로모픽 컴퓨팅 아키텍쳐 등에 활용 가능하다.
본 논문은 그래핀1), 맥신(MXene)2), 전이금속 칼코겐화합물3)과 같은 2차원 재료가 맴리스터 소자의 다양한 연구에 어떻게 혁신적인 영향을 미치는지에 대한 포괄적인 논의를 다루고 있으며, 관련 연구자들을 위한 로드맵을 제시하고 있다.
논문의 공동 제1저자인 무하마드 무키트 레흐만 박사와 야르잔 압둘 사마드 박사는 “고품질 2차원 물질의 웨이퍼 스케일 합성과 저전력 동작을 위한 디바이스 구조의 최적화가 매우 핵심적이며, 사물인터넷, 웨어러블 디바이스 등 다양한 수요를 충족시킬 최적의 장치가 될 것”이라며 2차원 물질 기반의 맴리스터의 미래를 전망했다.
이번 연구는 한국연구재단의 해외우수과학자유치사업(Brain Pool)을 통해 연구비를 지원받았다.
1) 그래핀 : 탄소 원자 1층으로 2차원의 벌집구조를 가진 탄소의 동소체
2) 맥신 : 금속 탄화물, 금속 질화물 또는 이들의 층상구조를 가진 무기화합물
3) 전이금속 칼코겐화합물 : MX2 구성된 매우 얇은 반도체 물질이며, M은 전이금속, X는 칼코겐 원자(주기율표 16족 원소인 황, 셀레늄, 텔루륨)를 의미함
