미국의 텍사스 A&M 대학 전자공학과의 Laszlo B. Kish 교수와 Rensselaer 

Polytechnic Institute의 재료공학과 교수인 Pulickel M. Ajayan는 공동 연구를 통

해 카본 나노튜브를 이용한 테라바이트 플래시 메모리의 가능성에 대한 연구

를 ''Applied Physics Letters'' 최근호에 발표했다(Appl. Phys. Lett. 86, 093106 

(2005)).

 

카본 나노튜브의 많은 양의 전류 밀도와 작은 직경은 플래시 메모리의 응용에 제안

됐다. 하이브리드 도체 접합(hybrid conductor junctions)을 통한 스핀에 민감한 전

달체 제조가 가능하다. 이러한 메모리는 기계적 움직임이 없이 이론적으로 단층으

로 40Gbit/㎠까지 도달할 수 있다. 또한 이는 아주 쉽게 3차원 구조를 만들 수도 있

다. 이렇게 만들어진 구조의 이론적인 용량(capacity)은 1015bit/㎤(1000Terrabit/

㎤)까지 도달 가능하다. 이는 1cm 면적과 1mm 두께를 가진 메모리는 대략 10테라

바이트 용량을 가진다.

 

현재 정보 저장 기술은 매우 빠른 속도로 성장하고 있다. 하드 디스크 용량과 속도

는 지속적으로 증가하고 있으며, 현재의 컴퓨터의 계산 능력에 상당히 공헌하고 있

다. 그러나 하드 디스크, CD-ROM, 자기 테이프는 정보를 읽고 저장하는데 내부적

인 기계적인 운동을 필요로 한다. 이러한 것은 기록 매체 등과 같은 최소한의 에너지

를 사용하는 곳에 상당한 한계를 가진다. 따라서 가장 고무적인 해결책은 질화 금속-

산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터 기술에 바탕을 둔 플래시 메모리라고 할 수 있

다. 왜냐하면 이들은 기계적 운동이 필요없기 때문에 에너지 소모와 내구성이 상당

히 우수하다. 하지만 이러한 것들의 가장 큰 문제점은 상당히 비싼 가격과 상대적으

로 낮은 저장 용량이다. 

 

본 연구에서 미국의 텍사스 A&M 대학 전자공학과의 Laszlo B. Kish 교수와 

Rensselaer Polytechnic Institute의 재료공학과의 Pulickel M. Ajayan 교수는 공

동 연구를 통해 카본 나노튜브의 작은 크기와 높은 전류 밀도를 이용한 플래시 메모

리를 제안했다. 이는 자기-반자기-자기의 하이브리드 도체 결합(magnetic-

nonmagnetic-magnetic hybrid conductor junctions)에 의해 스핀에 민감한 전송

(spin-sensitive transport)이 가능하다는 것을 제안했다. 

 

하이브리드 전도 결합의 스핀 반응성은 다양한 방법으로 증명해 보였다. 또한 뛰어

난 스핀에 민감한 하이브리드 결합의 후보 물질로써는 두개의 카본 나노튜브가 예상

된다. 이는 두개의 교차점에서 강자성의 물질에 의해 채워지거나 강자성 물질을 함

유한 구조를 만들 수 있기 때문이다. 

 

이러한 소자를 최적화하여 한 층의 교차하는 카본 나노튜브를 이용하면, 정보 저장 

밀도가 40Gbit/㎠까지 도달할 수 있었다. 하지만 이는 아주 쉽게 3차원 구조의 메모

리 구조를 만들 수 있다. 따라서 이론적으로는 1cm 면적과 1mm 두께를 가진 메모

리는 대략 10테라바이트 용량을 가지는 획기적인 메모리 기술을 만들 수 있다.

 

인용처 : 한국과학기술정보연구원 해외정보사업실 해외과학기술동향

정보출처   http://scitation.aip.org/journals/doc/APPLAB-

ft/vol_86/iss_9/093106_1.html  

출판날짜   2005년 02월 28일 

국      가   미국 

주제분야   전자재료(K13)