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강대원

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목차

1. 개요

강대원은 대한민국의 물리학자이자 발명가로, MOSFET, 플로팅 게이트 MOSFET을 개발하여 현대 전자 기술 발전에 크게 기여했다. 서울대학교에서 물리학을 전공하고 미국 오하이오 주립대학교에서 석·박사 학위를 취득했으며, 벨 연구소 연구원, NEC 연구소 초대 소장을 역임했다. 1959년 모하메드 아탈라와 함께 MOSFET을 발명하여 핫 캐리어 소자, 쇼트키 다이오드 연구를 수행했으며, 1962년 금속 나노층 기반 트랜지스터를 제안했다. 1967년에는 사이먼 민 스제와 함께 플로팅 게이트 MOSFET을 개발하여 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 기술의 토대를 마련했다. 1975년 스튜어트 발렌타인 메달, 2009년 미국 발명가 명예의 전당 헌액 등 다양한 수상 경력이 있으며, 1992년 사망했다.

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강대원 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
출생 이름강대원
로마자 표기Gang Dae-won
출생일1931년 5월 4일
출생지경성부, 경기도, 조선 (현재의 서울특별시)
사망일1992년 5월 13일 (향년 61세)
사망지뉴저지주 뉴브런즈윅
국적대한민국 (포기)
미국
직업전기공학자
알려진 업적MOSFET (MOS 트랜지스터)
PMOS 및 NMOS
쇼트키 다이오드
나노층 기반 트랜지스터
플로팅 게이트 MOSFET
플로팅 게이트 메모리
재프로그래밍 가능 ROM

2. 학력

1955서울대학교 문리과대학 이학사(물리학)
1956미국 오하이오주립대학 대학원 이학석사(물리학)
1959미국 오하이오주립대학 대학원 이학박사(물리학)


3. 주요 경력

4. 생애 및 업적

1959년 벨 연구소에 합류한 강대원은 마틴 아탈라와 함께 MOSFET(금속-산화층-반도체 전계효과 트랜지스터)를 최초로 개발하였다.[34] 이전의 트랜지스터(BJT)는 전력 소비가 많고 제조가 까다로워 집적화와 대량 양산에 어려움이 있었지만, MOSFET은 전력 소모가 적고 소형화가 가능하여 집적 회로에 적합했다. 이 기술은 이후 반도체 산업의 발전에 핵심적인 역할을 했으며, 현재 컴퓨터와 휴대폰 등에 널리 사용되는 CPU, D램 등의 기반 기술이 되었다.

1964년부터 연구팀을 이끌며 고주파 쇼트키 다이오드, 강유전성 반도체, 전하와 결합된 발광물질 등을 연구하였다.

3권의 학술저서와 35편의 연구논문, 그리고 22건의 특허등록은 그의 주요 업적이다. 특히 1963년에 획득한 모스펫 특허와 1967년에 발표한 플로팅 게이트 논문은 가장 뛰어난 성취로 여겨지며 지금도 많이 인용되고 있다.

1975년에 플랭클린연구소의 밸런타인(Stuart Ballantine) 메달을 받았으며, 2009년에는 미국 특허청 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.[37] 1986년에는 오하이오 주립대학교 공과대학 '자랑스런 졸업생상'을 수상하였다. 미국 전기전자공학회(IEEE), 한국물리학회 종신회원이었다.

그와 부인 강영희 사이에 다섯 명의 자녀를 두었다.[36]

4. 1. 초기 생애 및 한국전쟁 참전



서울에서 출생했으며, 한국전쟁 기간중에 통역장교로 해병대 복무를 마치고 복학하여 1955년에 서울대학교 물리학과를 졸업하였다.[34] 오하이오 주립대학교 전자공학과에서 1956년에 석사 및 1959년에 박사학위를 받았다.[3] 오하이오 주립대학교에서는 성장중인 산화층을 통과하여 실리콘에 불순물을 확산시키는 연구를 하였다.

4. 2. 도미 유학 및 박사 학위 취득

1955년 서울대학교 물리학과를 졸업하고,[34] 미국 오하이오 주립대학교 전자공학과에서 1956년 석사 및 1959년 박사 학위를 받았다. 오하이오 주립대학교에서는 성장 중인 산화층을 통과하여 실리콘에 불순물을 확산시키는 연구를 하였다.[3] 1959년부터 벨 연구소에서 근무하였다.[34]

4. 3. 벨 연구소 재직 및 MOSFET 개발

1959년 벨 연구소에 합류한 강대원은 마틴 아탈라와 함께 MOSFET(금속-산화층-반도체 전계효과 트랜지스터)를 최초로 개발하였다.[34] 이전의 트랜지스터(BJT)는 전력 소비가 많고 제조가 까다로워 집적화와 대량 양산에 어려움이 있었지만, MOSFET은 전력 소모가 적고 소형화가 가능하여 집적 회로에 적합했다. 이 기술은 이후 반도체 산업의 비약적인 성장에 핵심적인 역할을 했으며, 현재 컴퓨터와 휴대폰 등에 널리 사용되는 CPU, D램 등의 기반 기술이 되었다.

MOS 기술을 바탕으로 강대원과 아탈라는 쇼트키 장벽을 이용한 핫 캐리어 소자 연구를 진행했다.[6] 쇼트키 다이오드는 1960-1961년 강대원과 아탈라의 연구를 통해 처음으로 실현되었으며,[7] 믹서 응용 분야에서 중요한 역할을 하게 되었다.[7]

1962년에는 금속 나노층 기반 트랜지스터를 제안하고 시연했다. 이 트랜지스터는 얇은 금속 나노층 베이스에서 낮은 저항과 짧은 이동 시간을 가져, 바이폴라 트랜지스터보다 높은 작동 주파수를 가질 수 있었다.[9]

1964년부터 연구팀을 이끌며 고주파 쇼트키 다이오드, 강유전성 반도체, 전하와 결합된 발광물질 등을 연구하였다.

1967년에는 사이먼 민 스제와 함께 플로팅 게이트 MOSFET를 발명하고, 플로팅 게이트 메모리 셀을 제안했다.[10] 이는 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 비휘발성 메모리의 일종으로, EPROM,[11] EEPROM, 플래시 메모리 기술의 토대가 되었다.

4. 4. 쇼트키 다이오드 및 나노층 기반 트랜지스터 연구

마틴 아탈라와 함께 쇼트키 다이오드에 대한 선구적인 연구를 수행했다.[6] 쇼트키 다이오드는 수년 동안 이론화되었지만, 1960년-1961년 강대원과 아탈라의 연구 결과로 처음으로 실제로 구현되었다.[7] 1962년에 그들은 그들의 결과를 발표하고 그들의 소자를 "핫 전자" 트라이오드 구조와 반도체-금속 에미터라고 불렀다.[8] 쇼트키 다이오드는 믹서 응용 분야에서 두각을 나타내게 되었다.[7] 이후, 고주파 쇼트키 다이오드에 대한 추가 연구를 수행했다.

1962년, 강대원과 아탈라는 초기 금속 나노층 기반 트랜지스터를 제안하고 시연했다. 이 소자는 두 개의 반도체 층 사이에 끼워진 나노미터 두께의 금속 층을 가지고 있으며, 금속은 베이스를 형성하고 반도체는 에미터와 컬렉터를 형성한다. 얇은 금속 나노층 베이스에서 낮은 저항과 짧은 이동 시간을 갖는 이 소자는 바이폴라 트랜지스터에 비해 높은 작동 주파수를 가질 수 있었다. 이들의 선구적인 연구는 단결정 반도체 기판 (컬렉터) 위에 금속 층 (베이스)을 증착하는 것을 포함했으며, 에미터는 금속 층에 대해 상단 또는 둔한 모서리가 눌러진 결정질 반도체 조각 (점 접촉)이었다. 금 (Au) 박막을 10 nm 두께로 n형 게르마늄 (n-Ge)에 증착했으며, 점 접촉은 n형 실리콘 (n-Si)이었다.[9]

4. 5. 플로팅 게이트 비휘발성 메모리 개발

강대원은 사이먼 민 스제와 함께 1967년에 부상 갑문형 비휘발성 반도체 기억장치 (Floating Gate non-volatile semiconductor memory)를 최초로 개발하였다.[10][26] 그동안 개발된 반도체는 전원이 갑자기 꺼질 경우 데이터가 사라지는 문제를 지니고 있었다. 강대원은 MOSFET 위에 산화물 박막과 게이트를 교차해서 쌓아놓은 형태의 메모리용 플로팅 게이트 기술을 개발해 전원이 끊겨도 저장능력을 지닌 반도체를 개발할 기술적 토대를 마련했다. 이 기술은 향후 플래시 메모리, EPROM, EEPROM 등 대용량 기억저장매체에 활용되어 전자통신산업 발전에 크게 기여하게 되었다.[11] 또한, 이들은 많은 형태의 반도체 메모리 소자의 기초가 되는 플로팅 게이트 메모리 셀을 발명했다.

4. 6. NEC 연구소 초대 소장 및 사망

1988년 벨 연구소를 은퇴하고 곧이어 미국 뉴저지주에 설립된 NEC 연구소의 초대 소장으로 부임하였다. 1992년 5월 13일 학술대회를 마치고 집으로 돌아오던 중 뉴저지 인근 공항에서 대동맥 동맥류(動脈瘤, aneurysm) 파열로 쓰러져 응급수술을 받은 후 합병증으로 사망하였다.[35]

5. 수상 및 영예

연도수상 및 영예
1975년프랭클린 연구소 스튜어트 밸런타인 메달 [37][13][14][29][30]
1986년오하이오 주립대학교 공과대학 자랑스런 졸업생상(Distinguished Alumni Awards) [37]
2009년미국 특허청 발명가 명예의 전당 헌액 [37][15][31]
2014년MOSFET 발명(1959년)이 전자공학 분야 IEEE 마일스톤 목록 등재 [16][32]
2017년한국반도체학술대회 강대원상 제정 [37]


6. 평가 및 유산

1960년 마틴 아탈라와 공동으로 금속-산화층-반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)을 최초로 개발하였다.[34] 이전의 트랜지스터(BJT)는 전력 소비가 많고 제조가 까다로워 집적화와 대량 양산에 근본적인 한계가 있었다. 하지만, 강대원과 마틴 아탈라는 전력 소모가 적고 소자를 작게 만들 수 있는 집적 회로용 모스펫을 개발하여, 이후 반도체 산업이 대량 생산이 가능한 거대 산업으로 성장하는 데에 기여하였다. 현재 컴퓨터와 휴대폰을 위시하여 산업적으로 널리 사용되고 있는 CPU, D램 등은 모스펫 기술의 후속 결과물이다.

1967년에는 부상 갑문형 비휘발성 반도체 기억 장치 (Floating Gate non-volatile semiconductor memory)를 최초로 개발하였다.[35] 이 기술은 전원이 끊겨도 저장 능력을 유지하는 반도체를 개발할 기술적 토대를 마련했으며, 향후 플래시 메모리, EP롬, EEP롬 등 대용량 기억 저장 매체에 활용되어 전자 통신 산업 발전에 크게 기여하였다.

강대원의 주요 업적으로는 3권의 학술 저서와 35편의 연구 논문, 그리고 22건의 특허 등록이 있다. 특히 1963년에 획득한 모스펫 특허와 1967년에 발표한 플로팅 게이트 논문은 가장 뛰어난 성취로 여겨지며 지금도 많이 인용되고 있다.

1975년에는 탁월한 과학 기술자에게 수여되는 플랭클린 연구소의 밸런타인(Stuart Ballantine) 메달을 받았다.[37] 2009년에는 트랜지스터 발명 60주년을 맞아 미국 특허청에서 운영하는 발명가 명예의 전당에 헌액되어 기념비적 인물로 인정을 받았다. 2018년 기준으로 이 명예의 전당에 오른 562명의 세계 유수의 발명가들 중 유일한 한국인이다.[37]

참조

[1] 웹사이트 Dawon Kahng https://web.archive.[...] 2009-03-28
[2] 뉴스 New York Times obituary https://www.nytimes.[...] 1992-05-28
[3] PDF https://etd.ohiolink[...] 2022-03
[4] 웹사이트 1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated http://www.computerh[...] Computer History Museum 2012-11-11
[5] 서적 History of Semiconductor Engineering https://archive.org/[...] Springer Science & Business Media 2007
[6] 서적 To the Digital Age: Research Labs, Start-up Companies, and the Rise of MOS Technology https://books.google[...] Johns Hopkins University Press 2019-08-19
[7] 서적 The Industrial Reorganization Act: The communications industry https://books.google[...] U.S. Government Printing Office 2019-08-19
[8] 간행물 A new "Hot electron" triode structure with semiconductor-metal emitter 1962-11
[9] 서적 Handbook of Nanophysics: Nanoelectronics and Nanophotonics https://books.google[...] CRC Press 2019-09-14
[10] 문서 A floating-gate and its application to memory devices 1967
[11] 웹사이트 1971: Reusable semiconductor ROM introduced https://www.computer[...] 2019-06-19
[12] 뉴스 New York Times obituary https://www.nytimes.[...] 1992-05-28
[13] 서적 1977 Yearbook of science and the future https://archive.org/[...] Encyclopaedia Britannica 1976
[14] 웹사이트 Dawon Kahng https://www.fi.edu/l[...] The Franklin Institute 2019-08-23
[15] 웹사이트 Dawon Kahng https://www.invent.o[...] 2019-06-27
[16] 웹사이트 Milestones:List of IEEE Milestones http://ethw.org/Mile[...] Institute of Electrical and Electronics Engineers 2019-07-25
[17] 웹사이트 Dawon Kahng https://web.archive.[...] 2009-03-28
[18] 뉴스 New York Times obituary https://www.nytimes.[...] 1992-05-28
[19] 문서 https://etd.ohiolink[...]
[20] 웹사이트 1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated http://www.computerh[...] Computer History Museum 2012-11-11
[21] 서적 History of Semiconductor Engineering https://archive.org/[...] Springer Science & Business Media 2007
[22] 서적 To the Digital Age: Research Labs, Start-up Companies, and the Rise of MOS Technology https://books.google[...] Johns Hopkins University Press 2019-08-19
[23] 서적 The Industrial Reorganization Act: The communications industry https://books.google[...] U.S. Government Printing Office 2019-08-19
[24] 간행물 A new "Hot electron" triode structure with semiconductor-metal emitter 1962-11
[25] 서적 Handbook of Nanophysics: Nanoelectronics and Nanophotonics https://books.google[...] CRC Press 2019-09-14
[26] 문서 A floating-gate and its application to memory devices 1967
[27] 웹사이트 1971: Reusable semiconductor ROM introduced https://www.computer[...] 2019-06-19
[28] 뉴스 New York Times obituary https://www.nytimes.[...] 1992-05-28
[29] 서적 1977 Yearbook of science and the future https://archive.org/[...] Encyclopaedia Britannica 1976
[30] 웹사이트 Dawon Kahng https://www.fi.edu/l[...] The Franklin Institute 2019-08-23
[31] 웹사이트 Dawon Kahng https://www.invent.o[...] 2019-06-27
[32] 웹사이트 Milestones:List of IEEE Milestones http://ethw.org/Mile[...] Institute of Electrical and Electronics Engineers 2019-07-25
[33] 웹인용 반도체 천재 고 강대원 박사는 누구 https://news.v.daum.[...] 2021-07-30
[34] 간행물 IEEE transactions on electron devices 1976
[35] 뉴스 1992-05-28
[36] 웹인용 "[현장+]20년전 뉴욕타임스 부고와 강대원 20주기" https://news.v.daum.[...] 2021-07-30
[37] 웹인용 "[단독]에디슨과 나란히..반도체 대가 故 강대원 박사 헌액" https://news.v.daum.[...] 2021-07-30


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