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[IT뉴스]자동차 급발진까지...우주방사선으로 인한 반도체 오류 밝혔다

온카뱅크관리자

2024-09-25 16:08:18

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">원자력연, 우주방사선에 위험한 나노소재 반도체<br>문턱전압 높아지고, 전류 감소해 반도체 오류 발생</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="ByJ7ddMUho">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="bZa9ggnbvL" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국원자력연구원은 나노소재 기반 반도체가 감마선에 쪼였을 때 오류를 일으킬 수 있는 특히 현상을 관찰하는 데 성공했다. 사진은 관련 연구성과가 실린 국제 학술지 '나노머티리얼즈' 표지. 원자력연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202409/25/dt/20240925160819833ndqd.jpg" data-org-width="540" dmcf-mid="zDHcGGyjTa" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202409/25/dt/20240925160819833ndqd.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국원자력연구원은 나노소재 기반 반도체가 감마선에 쪼였을 때 오류를 일으킬 수 있는 특히 현상을 관찰하는 데 성공했다. 사진은 관련 연구성과가 실린 국제 학술지 '나노머티리얼즈' 표지. 원자력연 제공
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="K5N2aaLKyn" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202409/25/dt/20240925160821152kvvj.jpg" data-org-width="540" dmcf-mid="qKsRmmDxvg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202409/25/dt/20240925160821152kvvj.jpg" width="658"></p>
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          <p dmcf-pid="9guhUU3ISi" dmcf-ptype="general">우주방사선으로 인해 반도체 고장이 일어나는 과정이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 우주방사선에 잘 견디고 성능이 우수한 나노소재를 활용한 내방사선 반도체 개발의 실마리가 될 것으로 보인다. </p>
          <p dmcf-pid="2a7luu0CWJ" dmcf-ptype="general">한국원자력연구원은 강창구 박사 연구팀이 김용훈 한국재료연구원 박사팀과 함께 2차원 나노소재인 이황화몰리브덴 기반 반도체에 방사선의 일종인 감마선을 쪼였을 때 나타나는 전기적 특성 변화와 오류 과정을 규명했다고 25일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="VNzS77phhd" dmcf-ptype="general">양성자, 감마선 같은 우주방사선은 반도체 고장을 유발하는 주요 원인으로, 만약 우주방사선에 노출되면 작동에 오류나 손상이 생길 수 있어 방사선 영향평가를 받아야 한다. 실제로, 우주·항공용 반도체 오작동 원인의 30% 가량은 우주방사선이 반도체 소자에 충돌하며 생기는 것으로 알려져 있다. 대표적으로 2009년 미국에서 발생한 도요타자동차 급발진 사고는 우주방사선에 의한 반도체 오류 현상 때문으로 판명됐다.</p>
          <p dmcf-pid="fcbyBB7vCe" dmcf-ptype="general">연구팀은 2차원 나노판상 구조의 반도체 물질인 이황화몰리브덴을 활용해 트랜지스터를 제작한 뒤, 동위원소인 코발트에서 나오는 감마선을 쪼여 특성을 분석했다. 그 결과, 감마선 조사량이 증가할수록 기존 실리콘 소재에 비해 트랜지스터에 전류가 흐르도록 하기 위한 최소한의 전압인 문턱전압이 높아지고, 전류가 소폭 감소하면서 반도체에 오류를 일으키는 특이 현상이 관찰됐다.</p>
          <p dmcf-pid="4kKWbbzTWR" dmcf-ptype="general">연구팀은 이런 현상이 감마선을 이황화몰리브덴에 쪼였을 때 전자가 비정상적으로 빠져 나와 절연체와의 경계면과 공기층으로 들어가는 전자 터널링 현상이 반도체 오류 원인이라고 설명했다. 아울러, 감마선 조사량이 증가할수록 더 많은 전자 터널링 현상이 일어나는 것을 확인했다. 이는 감마선 등 방사선으로 인한 반도체 고장과 오류 원인이 소자 자체의 변화가 아니라 반도체 내부의 경계면과 제작 공정에서 발생한 공기층이 연계돼 발생함을 보여준 결과라고 연구팀은 설명했다. 강창구 원자력연 박사는 "이번 연구는 내방사선 반도체 기술개발을 위한 중요한 정보를 제공했다는 데 의미가 있다"며 "방사선 영향평가 분석시스템을 고도화해 나노소재 기반 반도체 소자가 방사선을 견디는 특성을 개선하고, 다양한 회로 수준에서 내방사선 반도체 연구를 수행할 계획"이라고 말했다. </p>
          <p dmcf-pid="8E9YKKqyvM" dmcf-ptype="general">이 연구결과는 국제 학술지 '나노 머터리얼즈(8월호)' 표지 논문으로 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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