Perovskite 양자점을 이용해 제작된 유기 박막 플래시 메모리 소자의 전하 수송 메커니즘에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 기존의 PoRAM 소자에서 제기 되어온 전도 메커니즘을 탐구하기 위해 PQD/polymer복합체 기반의 박막 소자의 전도 메커니즘을 제시하였다. 페로브스카이트 양자점의 농도와 polymer의 두깨를 조절함으로 ON및 OFF 상태의 I-V특성을 비교해보았다. CsPbCl3 perovskite Quantum Dot(PQD)을 poly(methylmethacrylate)(PMMA) 속에 내포하여 만든 organic-inorganic복합체 박막을 통하여 문턱전압을 최소화 하고 ON/OFF 비율 및 안정도를 최대화 시키는 유기 쌍안정성 소자를 만들었다. 스핀코팅 방법을 이용하여 최소한의 공정 과정을 통하여 제작하였으며, CsPbCl3 PQD-PMMA나노 복합체 물질로 만든 박막을 소자의 저항 변화 층으로 사용하였다. 이 실험에서는 PQD/Polymer물질 기반의 박막 메모리 소자의 전도 특성은 Filament이론에 해당여부를 확인하는 실험을 진행하였다. QD형태의 페로브스카이트 물질을 PMMA에 분산시켜 나노복합체를 트랩 층으로 사용 되는 소자를 제작하여 소자의 전류-전압 (I-V) 특성을 측정한 결과 PQD 도핑 농도에 무관하게 ON상태에서는 거의 같은 값의 전류가 흐르고 OFF 상태에서는 서로 다른 농도의 도핑으로 인한 다른 농도의 트랩이 전자를 포획하므로 생긴 계면 효과로 다른 전류 값이 관찰 될 수 있었고 또 반복성을 측정인 endurance측정을 통해 PQD/polymer기반의 유기 박막 메모리 소자의 전도는 박막 내에 형성된 filament에 의해 발생한다는 사실을 확인할 수 있었다. 높고 안정된 ON/OFF 비율은 I-V 곡선을 통해 보여주었고, retention 측정을 통해 소자의 안정성에 대해 확인할 수 있게 하였고 정확한 전도 메커니즘은 fitting line을 통해 추론 및 해석될 수 있다.