국민대학교(총장 정승렬) 일반대학원 지능형반도체및디스플레이학과 하상훈 석사과정생이 미국화학회(American Chemical Society, ACS)가 발행하는 국제학술지 ‘ACS Applied Electronic Materials’ 2026년 7월호에 제1저자로 논문을 게재했다. 연구 내용을 시각화한 이미지는 학술지의 Supplementary Cover Image로 선정됐다.

‘ACS Applied Electronic Materials’는 전자재료 및 반도체 소자 분야의 연구를 다루는 국제학술지다. Supplementary Cover Image는 해당 호에 게재된 논문 가운데 연구의 핵심 내용과 학술적 의미를 효과적으로 표현한 이미지를 선정해 학술지 홈페이지와 온라인 이슈 페이지에 소개하는 제도이다.

이번 연구는 국민대 반도체 소자 및 집적회로 연구실(S!LK)의 이윤정 교수가 교신저자로 참여했으며, 김동명·김대환·최성진·이준종 교수가 공동 연구자로 참여했다.

국민대 연구팀은 차세대 비휘발성 메모리 소자인 강유전체 터널 접합(Ferroelectric Tunnel Junction, FTJ)의 성능과 내구성을 높이는 방법을 연구했다. 이를 위해 강유전체 도메인 공학(Domain Engineering)과 계면 산소 공공(Oxygen Vacancy) 제어 기술을 동시에 적용했다.

연구팀은 산화코발트(CoOx) 계면층을 산소 저장소(Oxygen Reservoir)로 활용하고, Nb-doped SrTiO₃(NSTO) 전극과의 상호작용을 유도해 HZO(Hf₀.₅Zr₀.₅O₂) 강유전체의 분극 특성을 안정화했다. 그 결과 높은 터널 전기저항 변화(Tunneling Electroresistance, TER)를 구현하고, 스위칭 안정성과 내구성을 향상시켜 차세대 저전력 비휘발성 메모리 소자의 성능 개선 가능성을 제시했다.

특히 강유전체 내부의 도메인과 계면의 산소 공공을 동시에 제어함으로써 FTJ 소자의 동작 메커니즘을 규명하고 장기 신뢰성을 높였다. 이번 연구 성과는 향후 인공지능(AI) 반도체, 뉴로모픽 컴퓨팅, 초저전력 비휘발성 메모리 등 차세대 반도체 기술 개발에 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구는 한국연구재단 개인연구지원사업(중견연구)의 지원을 받아 수행됐으며, 논문은 ‘ACS Applied Electronic Materials’ 2026년 7월호에 게재됐다.

△ ACS Applied Electronic Materials ‘Supplementary Cover Image’