科学技術情報通信部（科技情報通信部）と韓国研究財団は、4月の韓国科学技術人賞の受賞者にシム・ウヨン延世大新素材工学科教授を選定したと8日明らかにした。
韓国科学技術人賞は、直近3年の間に創意的で優れた研究成果を通じて科学技術の発展に寄与した研究者に毎月授与される賞である。受賞者には科技情報通信部副総理賞とともに賞金1000万ウォンが与えられる。
シム教授は自然界に存在しない新たな結晶構造のIII-V族化合物半導体を実現し、次世代半導体分野で新たな可能性を示した。
III-V族半導体は、周期表3族と5族元素を結合して作る化合物半導体である。シリコンやゲルマニウムのように単一元素で構成された半導体と異なり、異なる元素を組み合わせて目的に合う物理的・電気的特性を設計できる利点がある。ただし従来のIII-V半導体は電子の高速移動には強みがあった一方で、イオンが動ける構造的な余裕がほとんどなく、新たな電子機能を実装する上で制約があった。
シム教授はこの限界を超えるため、陽イオンが電場によって移動できる「陽イオン・ユータクシー（cation-eutaxy）」という新たな半導体構造の概念を提案した。ここに特定元素のみを選択的に除去するトポケミカルエッチング（Topochemical Etching）手法を適用し、イオンが移動できるファンデルワールス間隔を形成することに成功した。これにより一つの素材の中で半導体の電気的特性とメモリー機能を同時に実装できることを立証した。
この成果は次世代人工知能（AI）半導体分野でも意義が大きい。特に記憶と演算を一つの素材内で併せて実行するコンピュート・イン・メモリー（Compute-in-Memory）方式の可能性を示し、AI演算過程で発生するエネルギー消費を大きく低減できる基盤技術として評価されている。同時に人間の脳の神経網のように信号の強さと時間に応じて結合強度が変わるシナプス機能も模倣でき、ニューロモーフィックAI素子の開発にも活用可能性が期待される。
シム・ウヨン教授は「自然界に存在しない新しい半導体素材を韓国の研究陣が世界で初めて提案したという点で意義がさらに大きい」と述べ、「今後も韓国が新素材研究を先導できるよう挑戦的な研究を続けていく」と語った。