Semiconductor Device & Application Lab.

전자공학부 우성윤

Semiconductor Device & Application Lab.(SDAL)은 차세대 반도체 소자 및 응용 기술을 선도하는 연구실로, DRAM, 플래시 메모리, 1T-DRAM 등 다양한 메모리 소자와 전력 소자, 신경모방 소자 개발에 주력하고 있습니다. 본 연구실은 반도체 소자의 구조적 혁신과 물리적 현상 분석을 통해 고성능, 고집적, 저전력 소자 구현을 목표로 하고 있습니다. 특히, 플로팅 바디 효과, 스티프 스위칭, 게이트 타이리스터 등 첨단 소자 기술을 활용하여 차세대 메모리 및 연산 소자의 한계를 극복하고 있습니다. 최근에는 메모리와 연산 기능을 융합한 PIM(Processing-In-Memory) 기술 개발에 집중하고 있습니다. PIM은 메모리 내에서 직접 연산을 수행함으로써 데이터 이동에 따른 에너지 소모와 지연을 최소화할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 본 연구실은 DRAM 어레이, 플래시 메모리 기반 PIM 칩, 신개념 비교기 및 연산 회로 등 다양한 PIM 응용 소자를 개발하고, 실제 칩 구현 및 시스템 적용까지 연구 범위를 확장하고 있습니다. 또한, 하드웨어 기반의 신경망 구현을 위한 뉴로모픽 소자 및 회로 연구도 활발히 진행 중입니다. 플래시 메모리 기반 시냅스 소자, 스티프 스위칭 디바이스, 양성 피드백 뉴런 소자 등 다양한 소자를 활용하여 생물학적 뉴런의 기능을 모방하는 하드웨어 신경망을 개발하고 있습니다. 이를 통해 저전력, 고속, 고신뢰성의 인공지능 하드웨어 구현을 목표로 하며, 실제로 여러 특허와 논문을 통해 그 성과를 인정받고 있습니다. 본 연구실은 삼성전자, 한국연구재단 등과의 산학협력 프로젝트를 통해 연구 성과를 산업 현장에 적용하고 있습니다. 또한, 우주 환경에서의 방사선 영향 분석, 신경모방 소자 및 회로의 신뢰성 평가 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 인공지능 반도체, 엣지 컴퓨팅, 우주항공용 전자소자 등 첨단 산업 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. SDAL은 반도체 소자 및 응용 분야에서 세계적 수준의 연구 역량을 바탕으로, 차세대 반도체 기술의 패러다임 전환과 국내외 반도체 산업의 경쟁력 강화에 기여하고 있습니다. 앞으로도 혁신적인 연구와 산학협력을 통해 미래 반도체 기술 발전을 선도할 것입니다.