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머지않아 현재의 휴대전화 등에 쓰이는 전파 주파수보다 1000배 이상 높은 주파수인 테라헤르츠(THz) 대역의 통신이 가능해질 전망이다. 주파수 대역이 높아지면 초고속 대용량 통신이 가능해져 일상 생활을 크게 바꿀 수 있다. 김경록 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 실리콘 반도체에서 전자가 테라헤르츠 주파수로 진동하며, 최대 100배 빠르게 움직일 수 있다는 사실을 8월 19일 캐나다 토론토에서 열린 나노테크놀로지학회에서 발표했다.


테라헤르츠는 1초에 1조 번 진동하는 초고주파 대역으로, 만약 반도체를 이런 주파수로 작동하게 만든다면 지금보다 최대 100배 빠른 통신을 개발할 수 있다. 그러나 기존 실리콘 반도체의 전자는 기가헤르츠 이상 진동하지 못한다는 한계가 있었다.


김 교수팀은 실리콘 반도체의 양 전극에 전자가 집단적으로 움직이도록 해 이 문제를 해결했다. 집단으로 움직이는 전자는 개별 전자로 움직일 때보다 최대 100배까지 이동속도가 빨라졌다. 또 전자 집단의 밀도가 높아졌다 낮아졌다를 반복했는데, 이 파형의 진동이 테라헤르츠 급의 주파수를 보였다. 김 교수는 “이번 연구 결과를 통해 아직 개발되지 않은 잠재시장을 광범위하게 확장할 수 있을 것”이라고 밝혔다.