프로젝트 소개
본 과제는 전자와 정공 사이의 힘을 이용하는 쿨롱 끌기 소자를 기반으로 초유동·초전도 현상을 연구하고, 사람의 뇌처럼 학습하는 엑시톤 기반 지능형 반도체 소자를 개발하는 연구임. 전기를 적게 사용하면서도 정보를 처리하는 미래 양자 소자와 신경 모사 칩의 기초 기술 확보를 지향함.
연구 목표는 전자-정공 쿨롱 상호작용을 극대화하고, 무자기장 환경에서 보손 입자와 엑시톤 응축에 따른 초유동 현상을 실증하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 역전류형·개방형 쿨롱 끌기 소자의 공정 조건과 전하 밀도 제어, 쿨롱 끌기 저항 및 터널링 전류 측정, 논리 소자와 엑시톤 반전기 개발임. 또한 고-자기장 내 양자 홀 효과를 검증하고, 시냅스 제어 펄스에 따른 장기-강화·억압 신호를 측정하여 기계 학습 가능한 지능형 신경 모방 반도체 데모를 구현함. 기대 효과는 초유동·초전도 메커니즘 규명, 양자 컴퓨터 및 초절전 반도체 소자 기술 확보, 양자 컴퓨팅 연구 경쟁력 강화와 관련 산업·전문 인력 확대임.