앞으로의 6G 및 양자컴퓨팅 응용을 포함하여, 집적도 레벨이 높으며 high-precision 시스템의 구현을 위해서는 Terahertz 동작 속도를 갖는 반도체 전자소자를 개발하고 이에 기반하여 THz gap을 줄이는 것은 학문적으로도 그리고 산업전반으로도 매우 중요할 것입니다.

Moore’s law 유사하게 발전하고 있는 통신기술 분야에서 향후 8년 뒤 상용화 예정인 6G generation 경우 100 Gb/s의 광범위한 데이터를 저궤도 인공위성과의 송수신을 통하여 이루어질 것으로 예상되며 최근들어 특히 미국과 일본에서 300 GHz 이상의 주파수 대역에 대한 관심이 급증하고 있습니다. Google과 IBM이 현재 주도하고 있는 초전도체 기반의 양자 컴퓨팅 분야의 경우에도 Terahertz 전자소자 개발은 중요한 의미를 가집니다.

저희 연구팀이 발표한 2020년과 2021년 IEDM 결과가 현재 반도체 전자소자들 중에 가장 빠른 fT, fmax 특성을 보이고 있으며, 매번 높은 fT record를 기록하고 있습니다. (그림 1)

그림 1) 연도별 fT record 기록

기존의 Record 수준을 혁신적으로 뛰어 넘는 disruptive device technology 연구하고 이에 기반한 THz 동작 특성을 갖는 반도체 전자소자를 구현하고자 합니다. (그림 2)

그림 2) THz 동작 특성을 갖기 위한 disruptive device technology 예시

본 연구팀은 지난 수년간 InxGa1-xAs QW HEMT 관해 연구했으며, 수년간 높은 fT를 갖는 소자 특성결과를 선보였습니다.  최근 Source/Drain regrowth 연구를 통해 MOSFET, MISFET, HEMT, MBCFET에 적용한 연구결과들을 발표하였습니다. 이를 접목해서 본 연구에서 목표로 하는 세계 최초&최고 수준의 1 THz 급 동작속도를 가지는 InP HEMT 소자 제작으로 6G 통신, 양자 컴퓨팅 등의 상용화를 앞당길 수 있고, 의료, 환경, 보안, 군사 등 광범위하게 응용할 수 있는 핵심기술로 선도할 것으로 기대됩니다.