밀리켈빈 Si-MOSFET 양자 전자공학

실리콘 CMOS 전자회로의 높은 전력 소비는 초대규모 집적회로(VLSI)의 주요 과제이자, 내결함성 양자 컴퓨팅 구현에 큰 걸림돌이 됩니다. 특히 1K 이하의 극저온 환경에서 Si-MOSFET의 전력 소모를 열 예산에 맞추려면 현재 CMOS 기술을 뛰어넘는 스위칭 성능이 필수적입니다. 본 연구에서는 1K 이하 응용 분야의 전력 소모 장벽을 극복하기 위해 최적화된 완전 공핍형 실리콘 온 인슐레이터(SOI) MOSFET을 제작했습니다. 이 극저온 최적화 트랜지스터는 기존 기술의 한계를 넘어설 수 있도록 설계되었습니다. 연구 결과, 420mK의 극저온에서 0.3mV/dec의 서브스레시홀드 스윙(subthreshold swing)을 달성하는 중요한 이정표를 세웠습니다. 이는 현재까지 보고된 성능 중 가장 낮은 수준입니다. 이러한 성과는 초저온 응용을 위한 극저온 CMOS 전자회로의 초대규모 집적을 실현하는 데 매우 중요한 진전입니다. 향후 양자 전자공학 및 극저온 컴퓨팅 기술 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.