제목: 신소재 ‘스마트 출입문’으로 낸드플래시 용량 한계 넘었다
출처: 동아사이언스 임정우 기자
링크: https://www.dongascience.com/ko/news/76945
요약: 낸드플래시 메모리는 스마트폰, 솔리드스테이트드라이브(SSD), 인공지능(AI) 서버 등에서 데이터를 저장하는 핵심 반도체다. 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 것이 특징이다. 그러나 문제는 메모리 셀 안에서 전자가 드나드는 통로인 터널링 층에 있다. 터널링 층은 데이터를 쓰거나 지울 때 전하가 통과하는 매우 얇은 절연막이다. 기존 소재의 경우 데이터를 빨리 지우려면 저장된 정보가 새고 정보 유출을 막으면 삭제가 느려진다. 연구팀은 기존 실리콘 기반 소재 대신 붕소(B), 산소(O), 질소(N)로 이루어진 신소재 BON을 터널링 층에 적용했다. BON은 전하의 종류에 따라 통과 장벽의 높이가 달라지는 독특한 성질을 가지고 있다. 연구팀은 BON의 특성을 활용해 데이터를 지울 때 필요한 양의 전하를 쉽게 통과시키고 저장된 데이터는 밖으로 빠져나가지 못하도록 막는 ‘비대칭 에너지 장벽’구조를 설계했다. 스마트 출입문을 반도체 안에 구현한 셈이다. 실험 결과 BON 터널링 층을 적용한 소자는 데이터 삭제 속도가 기존 대비 최대 23배 향상됐고 수만 번 반복 사용 후에도 성능이 그대로였다.
한줄요약: 낸드플래시 메모리 상용화의 걸림돌이었던 속도와 안정성의 충동 문제를 해결한 신소재‘붕소 산질화물(BON)’을 메모리에 적용했다. 그리고 데이터 삭제 속도를 기존 대비 최대 23배 높이면서 저장 안정성을 확보했다.