나노기술 및 정책 정보

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● 카즈야 테라베 연구원(물질·재료연구기구) 연구팀은 높은 이온 전도성을 갖는 세라믹 박막과 다이아몬드를 이용하여 세계 최고 속도로 동작하는 전기 이중층 트랜지스터를 개발

● 전기 이중층 트랜지스터는 전해질/반도체 계면의 전기 이중층의 충·방전으로 전기 저항 변화에 따라 동작하며, 인간의 뇌에서 볼 수 있는 신경의 전기 응답을 모방할 수 있어(뉴로모픽 동작) AI 소자 응용이 기대되고 있지만, 보다 빠른 속도가 요구되는 현실

● 연구팀은 펄스 레이저로 정밀하게 만든 세라믹스(다공질 이트리아 안정화 지르코니아 막)/다이아몬드 계면에서의 전기 이중층 효과를 이용하여 전기 이중층 트랜지스터를 제작하고, 성막 조건을 정밀하게 조정함으로써 지르코니아 막 중에 다량으로 도입한 나노 세공 내에 물이 흡착됨에 따라 수소 이온(고전도성)이 전기 이중층의 충·방전 속도를 고속화하는 것이 가능

● 본 연구를 통해 스마트워치, 감시 카메라, 음성 센서와 같은 각종 센서 및 의료, 경비 등의 폭넓은 산업에서 고속 AI 기능 응용이 기대

Materials Today Advances (2023.06.16.), Ultrafast-switching of an all-solid-state electric double layer transistor with a porous yttria-stabilized zirconia proton conductor and the application to neuromorphic computing