PMMA-HfOx 유-무기 하이브리드 저항변화 메모리 제작 (Fabrication of PMMA-HfOx Organic-Inorganic Hybrid Resistive Switching Memory)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 29권 / 3호 / 135 ~ 140페이지
· 저자명 : 백일진, 조원주

초록

본 연구에서는 용액공정을 기반으로, polymethylmethacrylate(PMMA)와 HfOx 혼합하여 유-무기 각 재료의 결함을 극복한 하이브리드 저항변화 메모리를 구현하였다. PMMA-HfOx 하이브리드 ReRAM의 우수성을 검증하기 위하여, PMMA와 HfOx 단일막 기반의 ReRAMs을 제작하여 비교하였다. 모든 소자에서 양극성 저항변화 메모리 동작을 확인하였다. PMMA-HfOx 하이브리드 ReRAM은 PMMA, HfOx 기반의 ReRAMs에 비해 큰 동작전압마진과 메모리윈도우를 갖는다. PMMA-HfOx 혼합 방법은 유기물 메모리의 낮은 전기적 특성 및 안정성을 개선시킬 수 있었다. 모든 메모리소자의 낮은 저항상태에서는 ohmic 전도를 보였으며, 높은 저항상태에서는 PMMA ReRAMs 소자는 공간전하에 의한 전도(SCLC) 그리고 PMMA-HfOx 하이브리드 ReRAM과 HfOx 기반의 ReRAM은 Pool-Frenkel 전도 모델을 확인하였다. 박막의 유연성을 평가하기 위해 polyimide(PI)기판에 각 박막을 증착하여 유연성 테스트를 한 결과, HfOx 박막에서는 심한 결함이 발생하였지만, PMMA, PMMA-HfOx 하이브리드 박막은 결함이 없는 우수한 유연성을 보였다.

영어초록

In this study, we developed the solution-processed PMMA-HfOx hybrid ReRAM devices to overcome the respective drawbacks of organic and inorganic materials. The performances of PMMA-HfOx hybrid ReRAM were compared to those of PMMA- and HfOx-based ReRAMs. Bipolar resistive switching behavior was observed from these ReRAMs. The PMMA-HfOx hybrid ReRAMs showed a larger operation voltage margin and memory window than PMMA-based and HfOx-based ReRAMs. The reliability and electrical instability of ReRAMs were remarkably improved by blending the HfOx into PMMA. An Ohmic conduction path was commonly generated in the LRS (low resistance state). In HRS (high resistance state), the PMMA-based ReRAM showed SCLC (space charge limited conduction). the PMMA-HfOx hybrid ReRAM and HfOx-based ReRAM revealed the Pool-Frenkel conduction. As a result of flexibility test, serious defects were generated in HfOx film deposited on PI (polyimide) substrate. On the other hand, the PMMA and PMMA-HfOx films showed an excellent flexibility without defect generation.

참고자료

· 없음