NEC, 물질·재료연구기구, 과학기술진흥기구(JST)는 공동으로 고체전해질 속 금속원자의 이동을 이용한 원자 스위치를 프로그래머블로징의 배선 교체에 적용한 ‘나노브릿지’를 개발했다고 발표했다. 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 등의 배선 스위치를 30분의 1로 미세화, 칩 면적이 한 자릿수 적어져, 갱신이 가능한 셀베이스 IC가 탄생하게 된다.
이 나노브릿지는 고밀도 집적회로(LSI)의 배선부에 설비하여 전기화학반응으로 고체전해질 속에 낮은 저항의 금속을 석출시켜, 도통(導通)시키는 원자 스위치. 티탄 전극과 구리 전극 사이에 유황구리 고체 전해질을 끼워 넣은 구조이다.
마이너스 전압을 두 전극에 가하면 구리 전극에서 산화반응이 일어나고, 티탄 전극 측에서는 환원반응이 일어난다. 티탄 측에서 구리가 석출되고, 반대 측인 구리전극까지 구리가 통하여 스위치 온한다. 반대로 플러즈 전압을 가하면 역반응이 일어나, 꺼진다. 이 금속가교는 몇 나노미터 폭이고 금속이기 때문에 접속저항도 50옴으로 종래보다 몇 십 분의 1로 저(低)저항화할 수 있다.
이것을 4×4의 교점 스위치에 적용하여 나노브릿지에 의한 배선전환 동작을 실증했다. FPGA는 배선 전환용 스위치가 크고 회로사용 효율이 낮다는 단점이 있었다. 이에 비해 셀 베이스 IC는 소규모 회로의 셀을 유연하게 배치하여 고속·고기능성을 발휘하기 쉽기 때문에 넓은 용도로 쓸 수 있지만 프로그래머블성이 없었다. 신기술은 셀 베이스 IC에 갱신기능을 갖게 한다는 의의도 있다. (NK)
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