[이장식 교수] 산소 공공 전하 변화로 강유전 피로 발생 원인 규명
2025.07.15
포스텍 반도체대학원 이장식 교수 연구팀은 차세대 ‘강유전 메모리’의 핵심 소재로 주목받는 하프니아(Hafnia) 기반 소자에서 반복 구동 시 성능이 저하되는 ‘피로 현상’의 근본 원인을 규명했다.
연구팀은 전기적 구동을 거듭할수록 소자 중심부에 +2 전하 상태의 산소 공공이 축적되며 강유전 특성이 약화된다는 사실을 밝혀냈고,
고전압 펄스를 인가하면 이 결함이 다시 중성 상태로 전환되어 초기 특성이 회복된다는 메커니즘을 제시했다.
이 연구는 고집적 반도체 메모리의 내구성과 신뢰성을 높일 핵심 기술로 평가되며, 향후 초고속·저전력 메모리 개발에 중요한 역할을 할 전망이다.
해당 연구는 전자소자 분야 권위 학술지인 IEEE Journal of the Electron Devices Society에 게재되어 기술적·학술적 우수성을 인정받았다.

DOI: https://ieeexplore.ieee.org/document/11053969
- 산소 공공(Oxygen Vacancy): 결정 구조에서 산소가 빠져 존재하는 결함 상태
→ 전하 상태에 따라 전기·강유전 특성에 큰 영향을 주는 요소
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