• 제목: Oxygen-Tunnel Indium Tin Oxide Vertical Channel Transistors with Enhanced Current Density and Reliability for Monolithic 3D Compute-In-Memory Systems (link)

    본 연구에서는 인듐주석산화물(ITO) 수직 채널 트랜지스터에 산소 터널(SiN/SiO₂/SiN) 구조를 적용하여, 구동 전류와 소자 신뢰성을 동시에 향상시키는 기술을 제안하였습니다. 이를 통해 모놀리식 3차원 집적(Monolithic 3D) 기반 임베디드 메모리 구현 가능성을 제시하였습니다.

    제안한 구조는 산소의 이동을 정밀하게 제어하여 전극의 산화를 억제하는 동시에 ITO 채널을 안정화함으로써, 최고 수준의 전류밀도인 436 μA/μm와 우수한 바이어스 스트레스 안정성을 달성하였습니다. 또한, 이러한 소자를 기반으로 축전기(capacitor)가 필요 없는 게인셀 메모리를 구현하여 648초 이상의 데이터 유지 특성(retention)과 1,200회 이상의 쓰기/읽기(write/read) 동작을 성공적으로 입증하였습니다.

    시스템 수준의 평가에서는 Si-CMOS와 ITO 소자의 하이브리드 집적을 통해 메모리 셀 면적을 줄이는 동시에 데이터 유지 시간을 연장하고, 차세대 AI 하드웨어를 위한 컴퓨트-인-메모리(Compute-in-Memory) 성능을 향상시킬 수 있음을 보였습니다. 본 연구는 한국연구재단, 한국산업기술기획평가원 및 과학기술정보통신부, 산업통상자원부의 연구개발 지원을 받아 수행되었습니다.