Study on the Nonvolatile Memory Properties of Nitroxides and Polymers.

Abstract

폴리스티렌과 4-아세토아미드 2,2,5,5,-테트라메틸-4-피페리딘-1-옥실를 이용하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 먼저 고분자 자체의 전기적 특성이 평가되었고 폴리스티렌이 절연체 특성으로 인하여 4-아세토아미드 템포의 매트릭스로 선정되었다. 소자의 박막 형상은 SEM으로 확인하였고 전류-전압, 전기용량-전압 그리고 임피던스-주파수 특성이 평가되었다. PS:AmTEMPO 소자는 저항의 변화에 의하여 비휘발성 메모리 특성을 나타낸다. 메모리 소자의 On/off 비율은 104 이상이며 소자의 유지시간은 104s 이상이다. SEM을 통하여 PS:AmTEMPO 박막에서 나노크기의 기공이 관찰되었다. 소자에 열처리가 가해지면 기공은 사라지게 되며 비휘발성 메모리 특징도 사라지는 점에서 소자의 메모리 작용은 물질 특성뿐만이 아니라 필름 표면의 형상에 기인한다고 생각한다.; We fabricated the nonvolatile memory device 4-acetoamide 2, 2, 5, 5-tetramethyl-4-piperidin-1-oxyl (AmTEMPO) in poly (styrene) (PS) matrix by the solution process. First electrical properties of the polymers are evaluated and PS was selected for polymer matrix because of insulator property. Film morphology of the device was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and several electrical properties of the devices were evaluated such as current-voltage, capacitance-voltage, and impedance-frequency. The PS:AmTMEPO single layer device showed nonvolatile memory property by the conductance switching. On/off ratio of the PS:AmTEMPO at 1V is more than 104 and retention time of the device is longer than 104s. The SEM image of PS:AmTEMPO film was showed sub micro-sized pore. After heat treatment to the device, pores are disappeared and the device didn’t show nonvolatile memory property. Switching mechanism of the device may be related to properties of the AmTEMPO materials and surface image of the PS:AmTEMPO film