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2016.04.16 / 2016.04.16
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본문내용: IoT반도체 기술 동향 및 발전 전망
사물 인터넷 반도체 시장
IoT 가 산업계의 주요 화두로 떠오르면서 관련 반도체 회로 시장이 연평균 20%가 넘는 고속 성장을 할 것이라는 전망이 나왔다. 2014 년 12 월 시장조사업체 IC 인사이트는 모뎀 같은 통신 장치와 센서 지원시스템 같은 IoT 관련 IC 시장에서 2013 년부터 2018 년까지 연평균 21%라는 높은 성장률을 전망하였다.
2014 년의 경우, 전년도보다 21% 늘어난 수치로서 483 억 달러의 매출을 거둘 것으로 집계되고 있고, 2018 년에는 2014 년의 2 배에 달하는 1,036 억 달러에 이를 것으로 예측되는 가운데, IoT 관련 시스템 반도체 시장 규모도 증가하여 2014 년 39 억 달러 수준인 관련 시장이 2018 년 115 억 달러로 3 배 이상 증가할 것으로 전망하였다.
이 같은 전망과 예측에서 보이듯이, 스마트 기기에 가려져 있었던 IoT 시장의 잠재력은 수년 내에 IoT 표준이 개발될 경우, 2020 년 295 억 개에 이르는 전체 인터넷 연결 가운데 IoT 가 대략 85%를 차지할 것으로 분석된다. 이에 따라, 삼성전자와 인텔 같은 주요 반도체업체들도 IoT 시장 공략을 한층 강화하고 있다. 실제로 삼성전자는 지난달 빅데이터 분석업체인 독일 SAP 와 전략적 협력을 맺었고, 스마트폰용 모바일 AP 와 센서 개발 등을 통해 관련 시장을 준비하고 있다.
미국의 인텔 역시 2015 년 주요 투자 전략을 IoT와 웨어러블로 설정하고, 특히 IoT 시장 역량 강화할 계획이다.
사물인터넷에 접속되는 모바일 디바이스는 어느 사용자나 휴대 가능한 기기로서 스마트폰, 스마트 의류, 조명, 카드, 열쇠(홍채, 지문 또는 RFID 카드) 외에도 ① 교통수단과 물류수송을 담당하는 스마트 자동차, 슈트, 새그웨이, 선박, 인공위성 ② 국방과 군사를 담당하는 스마트 공격 무기, 국군의 각종 수송 수단들과 방어수단 ③ 환경과 에너지를 담당하는 스마트 청소기, 분리수거기, 환경정화설비, 그리드 등이 있다.
투명박막 트랜지스터 기술
투명박막 트랜지스터의 신뢰성으로서 고품질의 소자가 보유해야 하는 고안정도가 중요 하다. 현재 Al 배선에서 저항을 37% 정도 개선 가능하며, C의 개선은 유전율 값이 작은 물질을 사용하는 것으로 SiOC 박막이 있으므로 더 빠른 이동도, 단단함, 더 좋은 안정도의 연구가 필요하다. 고이동도는 투명박막 트랜지스터를 구현하기 위한 비정질 산화물 트랜지스터는 IGZO를 채널로 만든 트랜지스터의 이동도가 30~50cm2/Vs 정도의 범위에서 동작되고 있는 것으로 알려져 있으며, 그래핀 혹은 IGZO와 같은 전도성 산화물 반도체를 도입한 2 차원 구조의 채널물질이 개발되고 있다. 현재까지 비정질 IGZO TFT를 AMOLED 에 적용하기 위해서 채널의 공정 및 소자의 안정성을 제어하는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 산화물반도체 기술은 반도체 산업, 투명전극을 활용한 고효율 태양광전지, 투명 디스플레이 등에서 반드시 필요한 기술로 요구되는 기술이다.
투명박막 트랜지스터의 응용처로서 자동차 창문, 각종 유리를 디스플레이의 화면으로 이용하거나, HMD, e-Paper에 채용할 수 있으며, 낮은 공정 온도(보통 400℃) 에서도 투명박막 트랜지스터의 제작이 가능하기 때문에 탄성이 있어서 늘였다가 원형이 복원될 수 있거나 구부리거나 접을 수도 있는 디스플레이로의 응용도 가능하여 시장의 잠재성이 막대하다.
다양한 활용성을 갖고 있는 유기전자소자는 2020년 세계 시장규모가 420억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되는 차세대 플렉서블 디스플레이 시장에서 중요한 위치를 차지할 것이다.
범용 유기 반도체 소재를 활용하여 절연층 표면 위에서의 자기조립-결정화-박막형성 메커니즘을 규명하고, 이들의 최적화를 유도할 수 있는 고분자 브러쉬 나노 박막형성 기술을 다양한 산화물 절연층에 도입하는 기술을 적용하여 저정전용량 절연층에서도 1.5V 이내의 구동을 확보할 수 있는 유기박막 트랜지스터 기술을 개발하였다.
지난 수십 년간 디스플레이를 대표하던 CRT 디스플레이는 불과 10년 만에 LCD와 PDP, LED TV, OLED 디스플레이로 교체되어 나아가고 있으다. 다양한 형태의 디스플레이로는 공간을 활용한 대형 디스플레이를 건물의 둥근 기둥에 설치할 수 있는 플렉서블 디스 플레이 종이가 있고, 웨어러블 디스플레이처럼 옷에 부착하거나 인체를 감싸는 각종 기기 4. 웨어러블 디바이스 관련 반도체 기술 _bookmark4 에 부착 가능한 얇고 가벼운 디스플레이의 제작이 가능하다.

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