IBM, 신소재 그래핀 기반 IC 제작...관련 기술 공개

Joab Jackson | IDG News Service 2011.06.10

 

IBM은 현재 반도체 회로 생산에 사용되는 것과 동일한 여러 기법을 사용해 최초의 그래핀(Graphene) 기반 IC를 만들어 냈다고 밝혔다. 이 기술은 언젠가는 탁월한 무선 통신 디바이스와 저렴한 디스플레이 생산에 사용될 수 있을 것으로 보인다.
 
그래핀 프로젝트를 이끌고 있는 IBM의 펠로우 패든 애버리스는 “그동안 그래핀 고주파 트랜지스터를 개발해 왔으며, 자연스럽게 다음 단계인 IC 개발을 시도하고 있다”며, “IC를 실리콘 같은 반도체와는 전혀 다른 특징을 가진 그래핀 상에 어떻게 펼쳐낼 것인가가 과제이다”라고 말했다.
 
IBM의 연구원들은 자신들이 개발한 기법을 이번 주 사이언스 지를 통해 공개했다.
 
IBM이 구축한 회로인 브로드밴드 주파수 혼합기는 최대 10GHz의 주파수에서 동작하며, 고주파 파장을 저주파로 변환할 수 있다. IC는 그래핀 트랜지스터와 실리콘 카바이드 웨이퍼 상에 집적된 한쌍의 인덕터로 이루어져 있다. 
 
 
그래핀은 단일 계층의 탄소원자가 벌집 모양의 구조로 배열되어 있는 극히 얇은 물질로, 아주 우수한 전기적, 기계적, 열 특성을 가지고 있다. 하지만 아직까지는 그래핀 트랜지스터를 실리콘 등의 다른 물질과 용합하는 것이 매우 어려우며, 생산 기법은 여전히 원시적인 단계에 있다.
 
애버리스는 오늘날 주로 사용되고 있는 실리콘 기반의 회로는 최대 40GHz까지 확장할 수 있다고 설명했다. 따라서 10GHz의 파장을 처리할 수 있는 IC는 전자기기의 다양성을 광범위하게 향상시킬 수 있다. 예를 들어 제한된 영역에서 해독하기 어려운 보안 커뮤니케이션이 간으한 군사용 무선 통신 장비를 만들 수 있다. 레이더도 그래핀이 제공하는 고주파를 사용하면, 추적하는 물체의 해상도를 한단계 높일 수 있다.
 
게다가 매우 얇다는 특징 때문에 그래핀을 유리판에 내장해 저렴하면서도 고해상도의 화면을 만들어낼 수 있다.
 
현재 이 연구는 미 국방부 산하 연구기관인 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)에서 자금을 지원하고 있다.  Joab_Jackson@idg.com
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