저온 용액 공정 산화물 기반 ReRAM의 스위칭 메커니즘 및 유연 ReRAM에 관한 연구 A study on the switching mechanism of solution-processed metal-oxide ReRAM fabricated at low temperature and the feasibility of flexible ReRAM원문보기
본 연구에서는 산화물 절연체를 이용하여 저항 변화 메모리(ReRAM) 소자를 저온 용액 공정 방법으로 제작하고, 전기적 특성 및 동작 안정성을 평가하였다. 저온 용액 공정 기반 ReRAM 소자의 성능을 개선시키기 위하여, 산화물 절연 박막 제조 시 산소 분위기에서 ...
본 연구에서는 산화물 절연체를 이용하여 저항 변화 메모리(ReRAM) 소자를 저온 용액 공정 방법으로 제작하고, 전기적 특성 및 동작 안정성을 평가하였다. 저온 용액 공정 기반 ReRAM 소자의 성능을 개선시키기 위하여, 산화물 절연 박막 제조 시 산소 분위기에서 열처리 공정을 진행함으로써, 고온 용액 공정 기반 ReRAM 소자와의 성능 비교 분석을 진행하였다. 또한 공정온도 및 산소 어닐링 공정에 의한 산화물 절연막의 결함(defect)밀도를 분석하여 ReRAM 성능에 미치는 영향을 연구하였다.다음으로, 제작된 ReRAM 소자의 스위칭 동작 특성을 기반으로한 전도 메커니즘 (conductionmechanism)을 분석하고, 절연박막 내 전하 전이 (charge transport) 특성에 관하여 조사하였다. 더 나아가, 측정 온도에 따른 ReRAM 소자의 전하 전이 특성변화를 확인하고, Arrhenius plot 을 통한 활성화 에너지(activation energy)를 추출하였다. 끝으로 산소 어닐링 기반 최적화된 저온 용액 공정을 적용하여, 유연 ReRAM 소자를 제작하였으며, 기계적 안정성에 관한 연구를 진행하였다. 저항 스위칭 메커니즘의 규명을 통하여 ReRAM소자의 성능 및 스위칭 동작 이론에 관한 이해가 이루어질 것으로 여겨진다.
본 연구에서는 산화물 절연체를 이용하여 저항 변화 메모리(ReRAM) 소자를 저온 용액 공정 방법으로 제작하고, 전기적 특성 및 동작 안정성을 평가하였다. 저온 용액 공정 기반 ReRAM 소자의 성능을 개선시키기 위하여, 산화물 절연 박막 제조 시 산소 분위기에서 열처리 공정을 진행함으로써, 고온 용액 공정 기반 ReRAM 소자와의 성능 비교 분석을 진행하였다. 또한 공정온도 및 산소 어닐링 공정에 의한 산화물 절연막의 결함(defect)밀도를 분석하여 ReRAM 성능에 미치는 영향을 연구하였다.다음으로, 제작된 ReRAM 소자의 스위칭 동작 특성을 기반으로한 전도 메커니즘 (conduction mechanism)을 분석하고, 절연박막 내 전하 전이 (charge transport) 특성에 관하여 조사하였다. 더 나아가, 측정 온도에 따른 ReRAM 소자의 전하 전이 특성변화를 확인하고, Arrhenius plot 을 통한 활성화 에너지(activation energy)를 추출하였다. 끝으로 산소 어닐링 기반 최적화된 저온 용액 공정을 적용하여, 유연 ReRAM 소자를 제작하였으며, 기계적 안정성에 관한 연구를 진행하였다. 저항 스위칭 메커니즘의 규명을 통하여 ReRAM소자의 성능 및 스위칭 동작 이론에 관한 이해가 이루어질 것으로 여겨진다.
In this paper, we fabricated metal-oxide-based resistive random access memory (ReRAM) by solution process at low temperature and analyzed its electrical characteristics and operational stability. In order to enhance performance of the ReRAM by solution process at low temperature, oxygen annealing wa...
In this paper, we fabricated metal-oxide-based resistive random access memory (ReRAM) by solution process at low temperature and analyzed its electrical characteristics and operational stability. In order to enhance performance of the ReRAM by solution process at low temperature, oxygen annealing was performed during the formation of metal-oxide bondings, and it was compared with the ReRAM fabricated by thermal annealing at high temperature. We also studied the effects of process temperature and oxygen annealing on the performance of ReRAM by analyzing the oxygen vacancies within metal-oxide dielectric film. Next, we investigated the conduction mechanism of ReRAM underlying charge transport in metal-oxide dielectric films. In addition, temperature dependent switching properties of ReRAM were measured and the activation energy was extracted from Arrhenius plot. In the end, we demonstrated flexible ReRAM by using optimized solution process at low temperature, and explored its mechanical stability. We believe that this work can provide important information of switching performance of ReRAM through investigation of resistive switching mechanism.
In this paper, we fabricated metal-oxide-based resistive random access memory (ReRAM) by solution process at low temperature and analyzed its electrical characteristics and operational stability. In order to enhance performance of the ReRAM by solution process at low temperature, oxygen annealing was performed during the formation of metal-oxide bondings, and it was compared with the ReRAM fabricated by thermal annealing at high temperature. We also studied the effects of process temperature and oxygen annealing on the performance of ReRAM by analyzing the oxygen vacancies within metal-oxide dielectric film. Next, we investigated the conduction mechanism of ReRAM underlying charge transport in metal-oxide dielectric films. In addition, temperature dependent switching properties of ReRAM were measured and the activation energy was extracted from Arrhenius plot. In the end, we demonstrated flexible ReRAM by using optimized solution process at low temperature, and explored its mechanical stability. We believe that this work can provide important information of switching performance of ReRAM through investigation of resistive switching mechanism.
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