자율주행, 6G 시대에 적합한 저전력, 비휘발성 무선통신 반도체 소자가 나왔다. 이 소자로 중심 주파수 대역을 조절하는 가변 필터 회로까지 만들 수 있어, 더 작고 전기를 덜 쓰는 통신장비 개발에 도움이 될 전망이다.

울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 김명수 교수와 반도체소재·부품대학원 윤태식 교수팀은 바나듐 산화물(Vanadium Oxide) 멤리스터(memristor) 기반 RF 스위치를 개발했다고 25일 밝혔다.

RF 스위치는 자율주행, 스마트폰, 가상현실(VR)·증강현실(AR)과 같은 무선통신에 꼭 필요한 반도체 소자다. 회로 내에서 흐르는 고주파 신호를 특정 위치로 연결하고 차단해 신호 흐름을 제어하는 역할을 한다.

이번에 개발된 RF 스위치는 멤리스터 소자 구조라 대기전력 소모가 없고, 고속·대용량 통신에 적합한 고주파 대역에서도 잘 작동한다. 멤리스터는 전류가 한 번 흘러 바뀐 저항 상태가 전원이 꺼져도 유지되는 비휘발성 특성이 있어, 이 덕분에 대기전력 없이 설정 상태를 유지할 수 있게 되어 전기를 덜 쓴다. 또 저항 상태의 전환 속도가 수 나노초(ns) 수준으로 빨라, 빠르게 켜고 끌 수 있어 신호 처리 지연이 적다.

이 반도체 소자는 실제 최대 67 기가헤르츠(GHz) 까지의 고주파 신호를 흘려보내는 실험에서, 켜짐(ON) 상태에서는 낮은 삽입 손실(0.46dB 이하), 꺼짐(OFF) 상태에서는 높은 절연도(20dB 이상)를 유지했다. 삽입 손실이 낮고 절연도가 높을수록 통신 품질이 높아진다.

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                           2. 자율주행·6G시대에 적합…'저전력 무선통신 반도체' 개발 | 뉴시스