선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 현재 상변화 메모리 소자 재료로 사용되고 있는 Ge2Sb2Te5의 한계점을 극복하고, 상변화 메모리 소자로 응용되기 위해 요구되는 저 전력, 빠른 동작속도, 높은 센싱 마진 등의 특성을 보이는 GeiSeiTe2 매질을 제조하여 결정화 온도 및 열적 특성을 분석하였다. 또한 DC 전압을 인가하여 I-V 특성을 분석하였으며, 실제 상변화 메모리 소자를 제작하여 전기적 펄스를 인가 후 전기적 펄스 인가에 따른 저항변화 특성을 살펴보았다.
- 본 연구에서는 새로운 조성비를 갖는 칼코게나이드 계 GeiSeiTe2 의 상변화 소자를 제작하여 기초적인 특성을 분석하여 그 응용가능성을 관찰한 결과 다음과 같다. GeiSeiTej의 새로운 상변화 메모리 매질을 제조하여, DSC 분석 실험을 통하여 결정화 온도는 약 23L503 ℃로 나타났으며, 공융온도는 396.
제안 방법
- 후 그 특성을 나타낸 그래프이다. 80 ns의 펄스를 유지한 채 계속적인 전압 증가에 따른 저항 변화 특성을 관찰하였다. 그림 8에서 알 수 있듯이 낮은 전압의 영역에서는 저항의 변화가 거의 나타나지 않는다.
- 계 물질의 스위칭 현상을 보고한 바 있다.[1, 2] 즉 전기적인 신호로 비정질과 결정질과의 저항 차이 혹은 전류의 차이를 메모리의 개념을 도입하였다. 이러한 On-Off 전이 특성은 1970년대 이후 활발히 연구가 전개되어왔으몌3, 4], 그 후상 변화 기술은 재기록이 가능한 CD와 DVD 광디스크 저장매체의 발전으로 이어졌다.
- 온도 및 열적 특성을 분석하였다. 또한 DC 전압을 인가하여 I-V 특성을 분석하였으며, 실제 상변화 메모리 소자를 제작하여 전기적 펄스를 인가 후 전기적 펄스 인가에 따른 저항변화 특성을 살펴보았다.
- 저 저항상태로의 상전이를 이끌어 내기 위해 긴 펄스폭과 문턱전압이상의 전압을 인가하여 저 저항상태로 변화시켰으며, 이 때 저항 값의 측정은 멀티미터 시스템을 이용하여 인가조건에 따른 상대적인 값을 실시간으로 측정하였다. 또한 저 저항의 결정상에서 고 저항의 비정질 상변화 시키기 위해, 짧은 펄스 및 용융온도 이상의 큰 전압을 인가하였으며, 이때의 상대적인 저항 변화를 실시간으로 측정하였다.
- 박막을 통한 결정화 온도 및 전도도 특성을 측정하기 위해, 비정질 상태의 고 저항의 기본 박막을 제조하여 대기압의 실온에서 핫플레이트를 이용하여 측정을 진행하였다. 승온 속도는 5 ℃/min으로 조정하였으며, 온도 상승에 따른 저항변화를 측정하였다.
- 사용하여 확인하였다. 벌크시료의 유리질 천이 온도 측정은 DSC (Differential Scanning Calorimetry) 를 이용하여 측정하였으며, 결정화 온도 및 용융온도는 DTA(Differential Thermal Analysis) 와 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 이용하여 측정하였다. 상변화 소자는 전기적인 펄스에 의한 국부적인 열 발생에 의해 결정질과 비정질 상태로 변화하는 특성을 이용하게 된다.
- 소자를 제작한 후, 초기 저항은 수십' 수백 KQ으로 측정되었으며, 비정질 상으로부터 실험이 진행되었다. 저 저항상태로의 상전이를 이끌어 내기 위해 긴 펄스폭과 문턱전압이상의 전압을 인가하여 저 저항상태로 변화시켰으며, 이 때 저항 값의 측정은 멀티미터 시스템을 이용하여 인가조건에 따른 상대적인 값을 실시간으로 측정하였다.
- 하부전극으로는 A1 을 이용하였으며 미리 준비된 마스크 패턴의 형태를 RF 스퍼터를 이용하여 두께 100 nm의 전극을 형성하였다. 이후 제조된 조성의 벌크를 기판 위에 열 증착기를 이용하여 약 2xl06 Torr의 진공도에서 100 nm 두께로 박막을 형성하였으며, 상부전극은 하부전극과 동일한 조건으로 마스크 패턴을 이용하여 형성하였다.
- 비정질 상으로부터 실험이 진행되었다. 저 저항상태로의 상전이를 이끌어 내기 위해 긴 펄스폭과 문턱전압이상의 전압을 인가하여 저 저항상태로 변화시켰으며, 이 때 저항 값의 측정은 멀티미터 시스템을 이용하여 인가조건에 따른 상대적인 값을 실시간으로 측정하였다. 또한 저 저항의 결정상에서 고 저항의 비정질 상변화 시키기 위해, 짧은 펄스 및 용융온도 이상의 큰 전압을 인가하였으며, 이때의 상대적인 저항 변화를 실시간으로 측정하였다.
- 제조된 GeiSeiTe2 벌크시료의 조성은 XPS(X-ray photo-electron spectroscopy)를 사용하여 확인하였고, 또한 비정질 상 및 결정 구조 분석은 XRD(X-ray Diffraction, Rigaku)를 사용하여 확인하였다. 벌크시료의 유리질 천이 온도 측정은 DSC (Differential Scanning Calorimetry) 를 이용하여 측정하였으며, 결정화 온도 및 용융온도는 DTA(Differential Thermal Analysis) 와 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 이용하여 측정하였다.
- [9-11] 벌크 제작을 위해 평량 된 각 시료를 석영관에 넣어 약 2×10-5Torr의 진공 상태에서 봉입하였다. 진공 봉입한 석영관은 브리지만형 실리콘 닛트전기로에서 200 P에서 2시간, 600 P에서 2시간 이상을 유지시켜서 각각의 원소들을 충분히 반응시킨 후 서서히 온도를 상승시켜 1, 025℃부근에서 25시간 이상 용융상태를 유지하였으며 각 원소들의 균일한 혼합을 위해 30분 간격으로 흔들어 주었다. 반응이 완료된 석영관을 비정질 상을 얻기 위해 공기 중에서 약 10초간 급랭한 후 물속에서 급랭 시켰다.
- 펄스를 인가하기 위해 펄스제너레이터(HP8116A)를 이용하였으며, 측정되는 전류 및 전압 측정은 오실로스코프 (Tektronix TDS 3012)를 이용하였으며, 저항 측정은 멀티 미터 (Protek 320)을 서버 컴퓨터와 연결하여 실시간으로 측정하였다.
대상 데이터
- 나타내고 있다. 소자의 구조는 그림 1와 같지만 소자의 크기는 0.1 X0.1 mm2 으로 축소된 소자를 이용 하였다. 그림 7 에서 알 수 있듯이 초기 낮은 전압에서는 저항의 변화가 크게 나타나지 않았으나, 4 V 이상의 전압이 인가된 후 4.
- 절연 막을 형성하기 위해서 RF 스퍼터를 이용하여 약 1×10-6 Torr의 진공도에서 60 W, 30 min의 조건으로 SiO2 절연막 150 nm의 박막을 웨이퍼 위해 형성하였다. 하부전극으로는 A1 을 이용하였으며 미리 준비된 마스크 패턴의 형태를 RF 스퍼터를 이용하여 두께 100 nm의 전극을 형성하였다. 이후 제조된 조성의 벌크를 기판 위에 열 증착기를 이용하여 약 2xl06 Torr의 진공도에서 100 nm 두께로 박막을 형성하였으며, 상부전극은 하부전극과 동일한 조건으로 마스크 패턴을 이용하여 형성하였다.
성능/효과
- 같다. GeiSeiTej의 새로운 상변화 메모리 매질을 제조하여, DSC 분석 실험을 통하여 결정화 온도는 약 23L503 ℃로 나타났으며, 공융온도는 396.779 ℃로 나타났다. 실제 소자를 통하여 열적 특성에 관한 실험 결과 결정화 온도 이하에서는 완벽한 결정화가 이루어지지 않으며, 결정화 온도 이상의 에너지가 전달되어야만 완벽한 상변화가 이루어지는 것을 관찰할 수 있었다.
- 그림에서 알 수 있듯이 결정화 온도 이상으로 열처리하였을경우 다결정의 형태로 결정피크를 관찰할 수 있었으며, 열처리를 하지 않은 박막의 경우 결정상이 없는 넓은 영역의 비정질 피크를 확인할 수 있었다.
- 779 ℃로 나타났다. 실제 소자를 통하여 열적 특성에 관한 실험 결과 결정화 온도 이하에서는 완벽한 결정화가 이루어지지 않으며, 결정화 온도 이상의 에너지가 전달되어야만 완벽한 상변화가 이루어지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 자기가열 방식을 이용, DC 전압을 인가하여 I-V 특성을 측정한 결과, 낮은 전압 경우, 초기 비정질 박막은 매우 높은 저항을 나타내고 있지만 문턱전압(약 11.
- 6 V, 80 ns에서 비정질화 현상이 나타났으며, 이때의 저항은 약 50~100 KQ이 측정되었다. 실험 측정치로 두 상의 저항 차이 비율은 약 1000배로 On-Off 특성을 검출하는데 있어 만족스런 특성을 보이고있다.
- 확인하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 GeiSeiTez 조성의 상변화 메모리 소자는 비휘발성 메모리로서 충분한 응용가능성을 확인하였다.
- 그러나 그림 4(b)에서 결정화 온도 이후까지 가열 후 저항의 변화를 측정한 결과한 결과 냉각 후에도 결정상을 유지하는 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 완벽한 결정화가 이루어지기 위해서는 결정화 온도까지 충분한 열에너지가 전달되어야 한다는 사실을 확인할 수 있었다.
- 이상과 같은 결과에서, GeiSeiT^의 조성으로 제작된 상변화 메모리 소자에 전기적인 상변화 특성을 확인하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 GeiSeiTez 조성의 상변화 메모리 소자는 비휘발성 메모리로서 충분한 응용가능성을 확인하였다.
- 이러한 전도 경로의 형성은 결정핵 생성 및 성장의 과정을 거쳐 이루어지며, 대부분의 전류는 이 전도 경로를 통하여 흐르게 되며, 이러한 전류의 발생은 급격한 전류의 발생을 유도하게 되며, 마침내 비정질에서 결정질로의 완벽한 상변화가 이루어지게 되는 것으로 사료된다. 자기가열 방식을 이용한 소자를 제작, 전기적인 펄스를 인가하여 그 특성을 실험한 결과 4.3 V, 200 ns에서 결정화 현상이 나타났으며, 이때의 저항은 약 80~100 Q이측정되었다. 반대로 8.
- 3 V, 펄스의 주기는 200 ns에서 저 저항 상태로 결정화로 상변화가 측정되었다. 초기 비정질 상에서의 저항은 100 KQ 이상이었으며, 결정화 펄스 인가 후 저항은 평균 약 80 Q으로 고 저항과 저 저항의 상대적인 저항 비는 100배 이상을 나타내었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.