초록 ▼

□연구개요
최근 고성능 전자기기의 소형화와 함께 끊임없이 변화하는 IT환경에 따라 대용량의 정보를 빠른 속도로 처리하는 기술의 발전이 요구되고 있음. 이에 따라 기존의 메모리와 대비해 많은 장점을 보유한 차세대 메모리 소자의 연구가 활발히 진행되고 있음. 본 연구는 전기적 쌍안정성을 지닌 안트라센을 고분자 주쇄에 도입한 부분지방족과 전방향족 폴리이미드/그래핀 옥사이드 복합체를 합성한 후, 저항변화형(ReRAM) 메모리 활성층으로 이용하여 투명하고 유연한 ReRAM 소자 제작 및 메모리 특성을 살펴보고, 차세대 메모리 소자를 구

□연구개요
최근 고성능 전자기기의 소형화와 함께 끊임없이 변화하는 IT환경에 따라 대용량의 정보를 빠른 속도로 처리하는 기술의 발전이 요구되고 있음. 이에 따라 기존의 메모리와 대비해 많은 장점을 보유한 차세대 메모리 소자의 연구가 활발히 진행되고 있음. 본 연구는 전기적 쌍안정성을 지닌 안트라센을 고분자 주쇄에 도입한 부분지방족과 전방향족 폴리이미드/그래핀 옥사이드 복합체를 합성한 후, 저항변화형(ReRAM) 메모리 활성층으로 이용하여 투명하고 유연한 ReRAM 소자 제작 및 메모리 특성을 살펴보고, 차세대 메모리 소자를 구현할 소재 개발을 연구함. 또한, 유연한 메모리 소자를 구현하기 위한 그래핀 옥사이드, 은나노 파티클, 은나노 와이어를 이용한 투명하고 유연한 전극을 개발하고, 간단한 마이크로파 조사를 통한 기계적 특성이 향상된 폴리이미드 필름을 개발하여 메모리 기판 등으로 활용하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구는 미래에 전자 소자 분야를 선도할 것으로 예상되는 플렉서블 또는 웨어러블한 디바이스의 메모리 개발을 위하여 새로운 화학구조를 설계하여 무색투명(colorless & transparent)하고 유연한 저항변화형(ReRAM) 메모리 소자를 개발함에 있음. 저항변화형 메모리 소자의 활성층으로 전기적 쌍안정성을 지닌 안트라센을 고분자 주쇄로 한 부분지방족 또는 전방향족 폴리이미드/그래핀 옥사이드 복합체를 합성한 후, 이를 ReRAM 메모리의 활성층으로 이용하여 ReRAM 소자 제작 및 메모리 특성을 연구하였음. 제작된 메모리 소자 특성을 확인한 결과, 한번 쓰고 계속해서 읽을 수 있는 Write-Once Read-Many times (WORM) 메모리 소자의 스위칭 특성을 보였으며, 최대 ~10⁸까지의 ON/OFF 전류 비율, 10⁴ 초 동안의 retention time, 안정적인 10⁴ cycle의 endurance performance, 최대 92%의 수율과 같은 매우 우수한 메모리 소자 특성을 보여줌. 또한, 간단한 마이크로파 조사를 이용하여 유연한 메모리 기판으로 활용될 수 기계적 특성이 향상된 폴리이미드 필름을 합성하고 제작하였음. 마이크로파 조사된 필름은 대조필름과 비교하였을 때 27% 향상된 인장강도와 32% 증가된 파단 신장률을 보이는 우수한 특성을 나타냄. 마지막으로 그래핀 옥사이드, 은나노 파티클, 은나노 와이어의 조합으로 개발한 투명 전극도 우수한 광학적 투과율과 은나노 와이어 단일 전극과 비교했을 때, 우수한 기계적 내구도를 확보함. 본 연구에서 개발한 기술들이 미래의 차세대 메모리 소자로서 다양하게 활용 가능할 것으로 보임.

□연구개발결과의 중요성
세계적인 IT 시장의 발달과 전자기기의 발달로 전 세계 대다수의 사람들은 스마트폰을 사용하고 있음. 현재의 스마트폰에 사용되는 비휘발성 메모리는 고속화의 요구에 의한 빠른 처리 속도와, 저전력화, 고집적화 그리고 최소한의 사이즈 등이 필요함. 이 다양한 요구 사항을 만족하기 위해서는 새로운 비휘발성 메모리 기술이 필요함. 차세대 비휘발성 메모리 중 저항 변화형 메모리는 기존 반도체 공정으로 양산이 가능하다는 장점이 있음. 메모리 구조도 전극, 절연체, 전극으로 이루어진 간단한 형태이며, 빠른 동작 속도와 간단하면서도 집적도를 높일 수 있는 구조를 갖는 장점이 있음. 본 연구는 높은 열 안정성, 내화학성, 기계적 물성, 그리고 전기적 특성을 가지는 고성능 고분자인 폴리이미드와 뛰어난 전기적, 물리적, 광학적 특성을 지닌 그래핀 옥사이드를 조합하여 폴리이미드/그래핀 옥사이드 복합체를 합성 후 메모리 활성층에 적용하여 우수한 메모리 특성을 보여줌으로, 본 연구결과를 활용하여 새로운 메모리 기술 시장에 한발 더 나아갈 수 있음.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 34
• 4. 참고문헌 ... 35
• 5. 연구성과 ... 38
• 끝페이지 ... 40