초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 나노 물리를 기반으로 한 나노복합체를 형성하여 차세대 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하는 기초 과학 지식을 확립하고 원천기술을 확보하는 것이다. 무기물, 유기물 및 무기물/유기물 하이브리드 나노복합체를 형성하고 나노복합체에 대한 기본적인 미세구조, 전기적 및 광학적 성질을 규명하고 소재 최적화 조건을 확립한다. 최적화된 나노복합체를 사용하여 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하고 소자의 전기적 및 광학적 특성을 관찰한다. 최적화된 나노복합체를 사용하여 고집적 및 초고속 차세

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 나노 물리를 기반으로 한 나노복합체를 형성하여 차세대 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하는 기초 과학 지식을 확립하고 원천기술을 확보하는 것이다. 무기물, 유기물 및 무기물/유기물 하이브리드 나노복합체를 형성하고 나노복합체에 대한 기본적인 미세구조, 전기적 및 광학적 성질을 규명하고 소재 최적화 조건을 확립한다. 최적화된 나노복합체를 사용하여 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하고 소자의 전기적 및 광학적 특성을 관찰한다. 최적화된 나노복합체를 사용하여 고집적 및 초고속 차세대 비휘발성 메모리 소자와 저전력 및 고효율 발광 소자를 제작하여 기초 과학 지식을 획득하고 원천 기술을 확보한다.
연구결과
다양한 종류의 무기물, 유기물 및 무기물/유기물 하이브리드 나노복합체를 형성하였고, 나노복합체의 미세 구조, 전기적, 광학적 및 전자적 성질을 관찰하였다. 투과전자 현미경 관찰을 통하여 나노복합체의 미세구조적 성질을 규명하고 광전자 분광기 측정을 통하여 나노복합체의 전자적 성질을 규명하였다. 광루미네센스 측정으로 나노복합체의 광학적 성질을 관찰하였다. 다양한 측정과 분석을 바탕으로 최적화된 나노복합체를 형성하고, 최적화된 나노복합체를 사용하여 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하였다. 전류
-전압, 정전용량-전압 및 전류-시간 측정을 하여 비휘발성 메모리 소자의 전기적 성질과 특성을 관찰하고 이를 기반으로 비휘발성 메모리 소자에서 전하 수송 메커니즘 및 동작 메커니즘을 규명하였다. 또한 전류밀도-전압, 발광-전압 및 전계발광 측정을 하여 발광소자의 전기적 및 광학적 특성을 관찰하여 발광 소자의 전하 수송 메커니즘과 발광 메커니즘을 설명하였다. 최적화된 나노복합체를 사용하여 제작한 나노소자의 실험 측정 결과와 이론 결과를 바탕으로 차세대 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하는 원천기술을 확보하고 이를 설명할 기초 및 응용 지식을 정립하였다.
연구결과의 활용계획
나노복합체의 실험적인 측정과 이론적인 결과는 무기물, 유기물 및 무기물/유기물 하이브리드 나노복합체의 물리적 및 재료적 성질을 이해하는데 도움을 준다. 나노복합체의 물리적 성질과 최적화된 나노복합체를 사용하여 제작한 나노 소자 성능 연구는 차세대 비휘발성 메모리 소자와 발광 소자를 제작하는데 필요한 원천기술을 제공한다. 이러한 연구결과는 나노물리학, 나노재료 및 나노전자공학이 결합된 차세대 나노기반 융합학문 발전에 필요한 새로운 장을 열어 줄 것이다. 이와 더불어 획기적으로 성능이 향상된 NT/IT/ET 기반 메모리 소자 및 발광 소자 분야에 대한 융합기술의 장에 선도적인 역할을 하고 새로운 산업화 영역을 창출하는데 기여할 수 있다.

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of this research is to achieve fundamental scientific knowledge and foundational technology of next-generation nonvolatile memory (NVM) devices and light-emitting diodes (LEDs) fabricated utilizing nanocomposites based on nanophysics. Inorganic, organic, and inorganic

Purpose&contents
The purpose of this research is to achieve fundamental scientific knowledge and foundational technology of next-generation nonvolatile memory (NVM) devices and light-emitting diodes (LEDs) fabricated utilizing nanocomposites based on nanophysics. Inorganic, organic, and inorganic/organic hybrid nanocomposites are formed, and their fundamental microstructural, electrical, and optical properties are investigated by using several methods. NVM devices and LEDs are fabricated utilizing optimized nanocomposites, and device characteristics of the NVM devices and LEDs are investigated to device low-power consumption, high speed, high efficiencies, and integration. These results will provide foundational technologies for potential applications in NVM devices and LEDs operating at high-speed and low-power consumption.
Result
Various types of inorganic, organic, and inorganic/organic hybrid nanocomposites were formed, and their microstructural, electrical, optical, and electronic properties were investigated. Transmission electron microscopy measurements were carried out in order to investigate the microstructural properties of the hybrid nanocomposites. Photoelectron spectroscopy were performed to determine their electronic parameters. Photoluminescence measurements were performed to investigate the optical properties of the nanocomposites. The NVM devices and LEDs were fabricated utilizing optimized nanocomposites. Current-voltage, capacitance-voltage, and current-time measurements were carried out to investigate the electrical properties and the performance of the NVM devices. Memory mechanisms, carrier transport mechanisms, and operating mechanisms of the NVM devices were described. Current density-voltage, luminance-voltage, and electroluminescence measurements were performed to investigate the electrical and the optical properties of the LEDs. The carrier transport mechanisms and luminescence mechanisms of the LEDs were explained. Foundational technologies for potential applications in next-generation NVM devices and LEDs fabricated utilizing optimized nanocomposites were achieved on the basis of the experimental and theoretical results of the nanocomposites and nanodevices.
Expected Contribution
The experimental and theoretical results of hybrid nanocomposites are expected to help improve the fundamental physical properties of inorganic, organic, and inorganic/organic hybrid nanocomposites. The physical properties and fundamental technologies of the NVM devices and LEDs play a very important role in enhancing device efficiency. The physical and material properties of nanocomposites and device characteristics provide promising data for the fabrication of next-generation NVM devices and LEDs. These results will significantly contribute to the development of fusion science and technology combining nanophysics, nanomaterials, and nanoelectronics engineering. In addition, these researches will lead to the NVM and LEDs based on the improved NT/IT/ET and create new industries.

목차 Contents

• 도약연구사업 최종보고서(제출용) ... 1
• 목 차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 13
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 14
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 15
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 17
• 8. 참고문헌 ... 17
• 9. 연구성과 ... 19
• 10. 기타사항 ... 109