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ReRAM응용을 위한 Ge2Sb2Te5와 Ge8Sb2Te11 기반 MIM구조 박막의 전기적 특성 연구
A Study on the Electrical Properties of MIM Structures Based on Ge2Sb2Te5 and Ge8Sb2Te11 Thin Films for ReRAM 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.30 no.3, 2017년, pp.144 - 147  

장휘종 (전남대학교 신화학소재공학과) ,  공헌 (전남대학교 신화학소재공학과) ,  여종빈 (전남대학교 촉매연구소) ,  이현용 (전남대학교 화학공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, $Ge_2Sb_2Te_5$ and $Ge_8Sb_2Te_{11}$ were used as an insulator layer to fabricate ReRAM devices. The resistance change is correlated to the appearance or disappearance of a conductivity filament at the surface of the GeSbTe layer. Changes in the electrical proper...

주제어

#ReRAM   #Chalcogenide   #MIM structure  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 실험에서는 ReRAM 소자의 MIM구조에서 insulator 층의 물질 변화에 따른 전기적 특성을 평가하였다.ITO/insulator/Ag 구조의 ReRAM device룰 제작하였으며, insulator층의 물질은 Ge2Sb2Te5와 Ge8Sb2Te11, 두 가지 고체전해질을 사용하였고, 불활성 금속으로 ITO를, 산화성 금속으로는 Ag를 사용하여 Ag이온으로 CF를 생성하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DRAM의 단점은 무엇인가 정보화 및 통신화가 가속됨에 따라 더 많은 정보를 빠르게 처리하는 능력을 가진 메모리 소자의 개발이 필수화 되고 있다. 현재 상용화 된 DRAM (dynamic random access memory)는 소자가 소형화됨에 따라 수율이 낮고 휘발성이라는 문제점을 가지고 있다 [1]. 따라서 차세대 비휘발성 메모리의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 대표적으로 PRAM (phase change ramdom access memory), MRAM (magnetic ramdom access memory), ReRAM (resistive ramdom access memory)이 각광받고 있다 [2].
chalcogenide 기반 고체전해질 ReRAM은 어떠한 구조를 가지는가 GeSbTe계)에 대한 연구들도 보고되고 있다 [4,5]. 이러한 chalcogenide 기반 ReRAM은 산화할 수 있는 금속(Ag 또는 Cu)과 이온전도를 위한 chalcogenide 고체 전해질, 그리고 불활성 금속(Pt, W, Au)의 MIM (metal-insulator-metal)구조를 가진다. 이러한 chalcogenide 기반 ReRAM 소자는 인가하는 전압에 따라서 HRS (high resistive state)와 LRS (low resistive state)의 안정한 저항상태를 가질 수 있다.
ReRAM의 장점은 무엇인가 따라서 차세대 비휘발성 메모리의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 대표적으로 PRAM (phase change ramdom access memory), MRAM (magnetic ramdom access memory), ReRAM (resistive ramdom access memory)이 각광받고 있다 [2]. 이 중 ReRAM은 비휘발성, 간단한 구조, 높은 집적도, 낮은 소비 전력, 높은 안정성 등의 특성으로 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 주목받는 소자이다. 이러한 ReRAM 소자의 핵심 재료는 이원계 금속산화물(NiOx, ZnO, HfOx, TiOx, Al2O3, Ta2O5) 등이 있지만, 이 재료들의 저항 변화 메커니즘에 대해서는 아직도 명확하게 밝혀지지 않은 상태이다 [3].
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참고문헌 (10)

  1. G. I. Meijer, Science, 319, 1625 (2008). [DOI: https://doi.org/10.1126/science.1153909] 

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  2. R. Waser and M. Aono, Nat. Matter., 6, 833 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1038/nmat2023] 

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  3. S. Z. Rahaman, S. Maikap, A. Das, A. Prakash, Y. H. Wu, C. S. Lai, T. C. Tien, W. S. Chen, H. Y. Lee, F. T. Chen, M. J. Tsai, and L. B. Chang, Nanoscale Res. Lett., 7, 614 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1186/1556-276X-7-614] 

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  4. J. H. Kim, K. H. Nam, and H. B. Chung, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 25, 182 (2012). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKFM.2012.25.3.182] 

  5. K. H. Nam, J. H. Kim, W. J. Cho, and H. B. Chung, Appl. Phys. Lett., 102, 192106 (2013). [DOI: https://doi.org/10.1063/1.4804557] 

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  6. R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, and K. Szot, Adv. Matter., 21, 2632 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1002/adma.200900375] 

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  7. P. Dandamudi, M. N. Kozicki, H. J. Bamaby, Y. Gonzalez-Velo, and K. E. Holbert, IEEE Trans. Nucl. Sci., 61, 4 (2014). 

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  8. Y. C. Yang, F. Pan, Q. Liu, M. Liu, and F. Zeng, Nano Lett., 9, 1636 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1021/nl900006g] 

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  9. J. Yoon, H. Choi, D. Lee, J. B. Park, J. Lee, D. J. Seong, Y. Ju, M. Chang, S. Jung, and H. Hwang, IEEE Electron Lett., 30, 457 (2009). 

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  10. K. H. Song, S. W. Kim, J. H. Lee, and H. Y. Lee, Thin Solid Films, 517, 3961 (2009). 

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