초록 ▼

□ 연구개요
사물인터넷과 빅데이타 등 4차 산업혁명 시대가 도래함에 따라 데이터 정보 저장 장치의 초집적성, 고효율성, 내구성의 중요성은 날로 더해지고 있다. 본 연구에서는 강유전체의 나노스케일 크기의 박막과 나노구조체를 제작하여, 새로운 물리적 현상을 발견하고 물리적 특성을 향상시킴으로써, 강유전체를 이용한 비휘발성 메모리 소자 응용 발전에 기여하고, 고체물리 분야의 학문적인진일보에 기여한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
강유전성 물질을 이용하여 PLD, DPN, AAO 나노템플릿, 스핀코팅, 에칭 등의 공정

□ 연구개요
사물인터넷과 빅데이타 등 4차 산업혁명 시대가 도래함에 따라 데이터 정보 저장 장치의 초집적성, 고효율성, 내구성의 중요성은 날로 더해지고 있다. 본 연구에서는 강유전체의 나노스케일 크기의 박막과 나노구조체를 제작하여, 새로운 물리적 현상을 발견하고 물리적 특성을 향상시킴으로써, 강유전체를 이용한 비휘발성 메모리 소자 응용 발전에 기여하고, 고체물리 분야의 학문적인진일보에 기여한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
강유전성 물질을 이용하여 PLD, DPN, AAO 나노템플릿, 스핀코팅, 에칭 등의 공정을 이용하여 박막 뿐만 아니라, 나노닷, 나노로드 등의 나노구체를 제작하였다. 나노스케일에서의 분극 스위칭과 도메인 구조, 성장 메커니즘을 실험적으로 관찰하고 분석하였다. 그리고 여러 물질의 도핑과 산소결핍 등을 통해 분극 피로도, 누설 전류 등 물리적 특성 향상에 어떻게 영향을 주는지 연구하였다. 비납계 비스무스 (Bi)층 구조 박막과 산화물 비대칭 다층 박막을 제작하여 물리적 특성을 관찰, 분석하였다. 그레인의 결정이 국소 압전 특성에 미치는 영향과 향상된 강유전성 밝혔고, 임프린트(imprint) 현상을 관찰, 분석하였다. 이러한 특성이 에너지 저장 성능 향상에 미치는 영향을 연구하였다. 나노닷을 제작하여 두께에 의존하는 저항스위칭메모리(RRMA) 특성을 연구하였다. AFM팁으로 분쇄된 수십미터 크기의 나노닷에 대한 열처리가 RRAM 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 박막에서 형성된 전도성 필라멘트 나노구조의 자기역전 현상 및 강자성에 대한 연구를 하였다. 그리고 나노닷에서 강유전 다중 도메인 형성을 확인하고, 전기 전도도에 대한 연구를 진행하였다. 이러한 일련의 연구를 통해 나노 스케일에서 비휘발성메모리 응용으로의 물리적 특성 향상 및 고성능, 집적도을 향상을 위해 기여하였다.
: 전체 연구개발 기간 동안 총 6~9편(2~3편/각 연차별)의 SCI 논문 게재를 목표로 하였고, 목표 대비 정성적인 목표 도달에 노력했을 뿐만 아니라, 물리 및 재료분야에서 총 12편의 논문을 게재하는 등 정량적인 목표를 달성하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 강유전체 박막뿐만 아니라, 나노구조체를 제작하여 비휘발성 메모리에 응용함으로써 고집적, 고성능의 강유전체 기억소자 응용에 기여할 수 있다.
○ 강유전체에 대한 새로운 물리적 특성과 현상들을 규명함으로써 고체물리학학문적 발전에 기여를 할 수 있을 것이다. 또한 이를 통해 새로운 연구 방향을 제시함으로써, 재료공학 관련 연구자들에게도 관련분야에 대한 연구 동기부여와 새로운 주제에 대한 연구 가능성을 기대할 수 있다.
○ 본 연구를 통해 파생되는 결과는 비휘발성메모리 산업뿐만 아니라, 압전성을 이용하는 엑츄에이터, 센서, 태양광, 로봇, 의료, 반도체 등 많은 산업 분야에 활용될 수 있고 파급효과도 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 나. 최종 연구 목적 ... 4
• 다. 연구 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 가. 연구개발 실험적 접근 방법 ... 6
• 나. 연구 수행과정 및 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 34