초록 ▼

□ 연구개요
솔리드 실리콘/다공성 코어/쉘 구조를 포함한 단일 실리콘 나노선을 이용하여 뉴로모픽 메모리 소자 개발.
단일 실리콘 나노선에 1차원 뉴로모픽 메모리 어레이 개발 및 시뮬레이션.
뉴로모픽 1차원 어레이의 광전기적 동작을 이용한 시냅스 상호 작용 모사.

□ 연구 목표대비 연구결과
금속을 촉매로한 실리콘 에칭 방법을 이용하여 솔리드 실리콘/다공성 실리콘 코어 쉘 나노선을 성공적으로 제작.
제작한 나노선을 이용하여 뉴로모픽 메로리 소자의 제작 및 전기적 특성 평가 완수:
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□ 연구개요
솔리드 실리콘/다공성 코어/쉘 구조를 포함한 단일 실리콘 나노선을 이용하여 뉴로모픽 메모리 소자 개발.
단일 실리콘 나노선에 1차원 뉴로모픽 메모리 어레이 개발 및 시뮬레이션.
뉴로모픽 1차원 어레이의 광전기적 동작을 이용한 시냅스 상호 작용 모사.

□ 연구 목표대비 연구결과
금속을 촉매로한 실리콘 에칭 방법을 이용하여 솔리드 실리콘/다공성 실리콘 코어 쉘 나노선을 성공적으로 제작.
제작한 나노선을 이용하여 뉴로모픽 메로리 소자의 제작 및 전기적 특성 평가 완수:
- Micro second 의 짧은 전압 펄스인가 및 전류변화 측정으로 메모리 기능 평가.
- 200% 이상의 PPF 달성. 훌륭한 메모리 특성을 검증.
- 100 ms 이상의 STDP 확보. 훌륭한 메모리 특성을 검증.
단일 실리콘 나노선에 2개의 뉴로모픽 메모리 어레이를 제작:
- 두 뉴로모픽 메모리 사이에서 광전기적 시냅스 경쟁을 실험적으로 구현.
2차원 병렬회로 시뮬레이션 수행.
- 100 x 100 매트릭스 이상의 병렬회로 시뮬레이션 수행.
- 약 94%의 계산 정확도 구현.
이상 당초 목표한 연구결과를 모두 달성.
그 외에도 양자점/그래핀 이중구조를 이용한 광 뉴로모픽까지 개발.
오직 단파장 빛으로만 구동하는 기억/지움 기능을 최초로 구현.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구에서는 솔리드 실리콘 코어/다공성 실리콘 쉘 구조를 이용하여 나노 그레인 네트워크라는 새로운 개념의 구조를 구현하고, 이 물질에서 보일 수 있는 뉴로모픽 메모리 특성을 확인하였다. 특히 지움 기능이 빛으로 가능한 특성은 지금껏 보고가 드물었던 독특한 현상을 확인한 결과이다. 이는 간단한 구조를 사용하였으므로 기존의 실리콘 공정을 응용할 수 있고, 실리콘 전자 소자와의 효과적인 결합을 통해 산업적으로 응용이 가능하다. 또한 산업체에서 사용하는 대량 생산을 위해서 Silicon on Insulator 기판에도 제작공정적용이 가능하고대면적 뉴로모픽 병렬회로의 개발까지도 기대할 수 있다. 솔리드 실리콘/다공성 실리콘 코어/쉘 나노선 뉴로모픽은 본 연구실만의 독창적인 물질 및 구조이고, 이를 구현한다면 우리나라의 인공지능 산업을 선도할 수 있는 연구 결과를 얻을 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 12
• 끝페이지 ... 20