초록 ▼

□ 연구개요
기존의 이미지 처리 과정은 포토다이오드에서 빛을 감지하고 광 신호를 전기 신호로 변환되어 메모리에 저장된다. 이 때, 포토다이오드에서 메모리까지 신호 전달 과정에서 발생하는 지연 시간을 피할 수 없다. 따라서 광 센싱 후정보저장 및 처리과정의 복잡성을 완화하는 것이 필요하다. 본 연구에는 광검출 센서와 정보저장을 위한 메모리를 하나로 통합한 플로팅-게이트 센서의 개발을 제안하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
제안된 기술은 포토다이오드 및 메모리의 기능이 하나의 장치로 통합하는 것으로 광 센싱 후

□ 연구개요
기존의 이미지 처리 과정은 포토다이오드에서 빛을 감지하고 광 신호를 전기 신호로 변환되어 메모리에 저장된다. 이 때, 포토다이오드에서 메모리까지 신호 전달 과정에서 발생하는 지연 시간을 피할 수 없다. 따라서 광 센싱 후정보저장 및 처리과정의 복잡성을 완화하는 것이 필요하다. 본 연구에는 광검출 센서와 정보저장을 위한 메모리를 하나로 통합한 플로팅-게이트 센서의 개발을 제안하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
제안된 기술은 포토다이오드 및 메모리의 기능이 하나의 장치로 통합하는 것으로 광 센싱 후 정보저장까지의 복잡성을 완화하여 서로 다른 두 장치간 신호 전달시 발생하는 지연 시간 문제를 크게 개선할 수 있을 것으로 예상된다. 더 나아가 본 연구팀은 높은 수율을 기반으로 대면적 웨이퍼 기판위에 플로팅-게이트 센서 어레이를 제작하였으며, 문자 수준의 빛 정보 검출 저장까지 성공적으로 시연하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 연구과제 기간(2020년 6월 ~ 2023년 2월) 동안 총 33 편의 논문을 해외 SCI급 학술지에 교신저자 및 주저자로 게재하였다. 그 중 2 편의 논문이 각각 Advanced Materials Technologies(2022)와 Advanced Electronic Materials(2022)의 저널 표지로 선정되었다. 본 연구팀은 여기서 그치지 않고 해당 기술들을 바탕으로 logic-in-memory 소자 개발을 포함한 다기능 소자를 개발하는데 속도를 낼 예정이다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
스마트 카메라 기반 유비쿼터스 환경이 향후 기술 시장에 핵심 키워드로 도래하면서, 소형화, 고집적화, 저전력화가 차세대 카메라의 핵심 기술력으로 고려되고 있음. 또한, 모바일 카메라의 수요 증가로 이미지 센서는 더욱 높은 이미지 품질을 요구하고 있음. 제안하는 신개념 플로팅-게이트 센서는 빛의 노출에 따라 발생한 추가 광자가 메모리 동작의 영향을 주며 이를 통해 빛의 세기를 검출하고 이 정보가 바로 플래시 메모리에 저장되어, 이미지 센서 기능과 메모리 기능을 통합할 수 있음. 이를 통해 획기적인 디바이스 소형화와 픽셀 고집적화를 기대할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 플로팅-게이트 센서 소자 개발의 필요성 ... 4
• (2) 기존 플래시 메모리의 한계 ... 4
• (3) 연구 개발 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• (1) 제안한 기대효과와 연구를 통해 얻은 연구결과 ... 14
• (2) 연구결과에 대한 중요성 ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 17
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 29
• 끝페이지 ... 39