20세기 최대의 발명품 메모리반도체 개발과정

세계 최초의 반도체는 1948년 美國뉴욕주 머레이 힐의 나지막한 언덕에 자리잡은 벨연구소에서 햇빛을 봤다.쇼클리.바든.브레튼등 3명의 과학자가 개발한 이 트랜지스터가 20세기 최대의발명품으로 발전할 줄은 아무도 몰랐다.반도체 개 발은 70년대대규모집적회로(LSI)시대를 지나 80년대 초대규모집적회로(VLSI)시대를 거치면서 손톱만한 크기의 칩에 2억6천만여개의 기억소자를 집적시킨 2백56메가D램의 개발에 이르렀다.반도체는전기가 잘 통하는 도체와 전기가 통하지 않는 절연체 사이의 중간 성질을 가진 갈륨.게르마늄.실리콘등 물질로 만들어진다.따라서 평소에는 전기가 통하지 않지만 외부의 압력,즉 불순물을 투입하면 전기가 통하는 성질을 갖고 있다.이처럼 전기가 통하고 통하지 않는 상황을 각각 「0」「1」이라는 정보로 전환,데이터를 「0」「1」의 조합으로 나타내는 것이 반도체의 활용이다.반도체의 주요 역할은 정보의 저장 또는 기억과 연산이며,이 역할에 따라 반도체는 마이크로프로세서.마이크로컨트롤러.메모리반도체등으로 나뉜다.
복잡한 연산을 주로 처리하는 마이크로프로세서로는 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)가 대표적이다.
또 마이크로컨트롤러는 간단한 연산을 처리하는 반도체로 TV.
비디오.세탁기.복사기.게임기.전자완구등에 장착돼 있다.마지막으로 기억용량이 핵심인 메모리반도체에는 롬(ROM:Read Only Memory)과 램(RAM:Random Ac cess Memory)으로 구분된다.롬은 전원이 차단되더라도 저장된 정보가 그대로 남아 있는 메모리로 한번 정보를 입력하면 사용도중에임의로 정보를 추가.변경할수 없으며 램은 전원 차단시 정보가 지워지고 임의로 정보를 입력할 수도 있다.
램에는 한 번 정보를 넣으면 그대로 유지하는 S램과 주기적으로 계속 저장해야 되는 D램이 있다.이에따라 롬은 운영체제나 전자기기의 고정된 프로그램등을 저장하는데 사용하고 램은 주기억장치나 데이터의 일시적 저장등에 이용된다.현재의 반도체는 기가(10억배)급이 집적도의 한계로 지적된다.선폭이 0.15미크론(1미크론은 1백만분의 1m)이하라 아무리 파장이 짧은 X선을이용하더라도 이 정도의 미세회로를 파낸다는 것은 쉬운 일이 아니다.따라서 단층 구조였던 실리콘 반 도체와는 달리 2~3층 구조를 갖는 새로운 화합물 반도체를 사용해야 한다.집지을 땅이없어 아파트를 점점 고층으로 만드는 것과 같다.
또 전자보다 1천배나 빠른 빛을 이용한 光소자,트랜지스터를 원자수준으로 축소한 양자소자,인간의 두뇌구조를 모방한 바이오소자등의 개념이 제안되고 있다.
〈李元浩기자〉