poly(methyl silsesquioxane) nanocomposites와 graphene quantum dots을 사용하여 제작된 WORM메모리 소자의 전기적 특성에 대한 연구

Abstract

정보화 시대를 맞이하여 급격히 불어나는 정보를 저장 할 수 있는 대용량 저장매체에 대한 관심이 크게 증가 하고 있다. 또한 컴퓨터, MP3, 카메라, 소형 전자기기 등 에 사용되는 메모리 또한 대용량 저장매체를 사용하고 있다. 이처럼 메모리에 대한 수요가 이처럼 꾸준히 증가하게 되어 기존의 DRAM 또는 flash memory 만으로는 충족시키는데 많은 어려움이 있어 차세대 비휘발성 메모리 소자에 대하여 많은 나라에서 연구가 많이 진행되고 있다. 유기물/무기물을 이용한 차세대 비휘발성 메모리 소자는 간단한 제조 공정, 저 전력소모, 소자의 유연성으로 인하여 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 이용될 가능성이 높은 비휘발성 메모리 소자이다. 본 연구에서는 차세대 비휘발성 메모리 소자의 종류에 대한 조사 및 유기소자의 전송 메커니즘에 대한 이해를 통해 차세대 비휘발성 메모리 소자에 대한 공부를 하였다. 또한 그것을 기반으로 write-once-read-many-times (WORM) 메모리 소자의 제작 및 측정을 해보았다. 소자의 제작에 앞서 poly(methyl silsesquioxane) PMSSQ와 Graphene quantum dots (GQDs)를 이용한 솔루션 제작은 초음반 교반기를 통해 혼합 하였다. 제작된 솔루션을 이용하여 WORM 소자의 박막층을 스핀코팅 방법을 사용하여 제작하였다. 박막층이 제작된 소자는 박막 위에 Al을 이용하여 열 층착을 통해 상부 전극을 제작 하였다. 제작된 WORM 소자의 전류-전압 (I-V) 특성을 측정 해본 결과 기억된 전류 값이 잘 유지 되는 전형적인 WORM소자의 특성을 잘 보여주었다. 또한 소자의 안정성 측정을 위해 2 X 104시간 동안 전하유지 능력을 측정해 보았다. 측정결과 매우 안정된 소자의 특성을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 PMSSQ와 GQDs를 이용해 제작된 메모리 소자는 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 활용이 가능함을 보여준다. 또한 스핀코팅을 이용한 공정 과정은 기존의 메모리 소자보다 더욱 간단하며 저렴한 단가로 소자 제작이 가능함을 보여준다.