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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김태환
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
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개인용 컴퓨터의 성능이 대폭 향상되고 카메라폰과 MP3등의 소형 모바일 기기가 널리 확산되며 유비쿼터스시스템이 구축됨에 따라서 고성능, 저전력소모, 대용량의 비휘발성의 메모리에 대한 수요가 꾸준히 성장하고 있으며, 기존의 DRAM, 플래시memory만으로 충족시킬 수 없는 이러한 시장의 요구를 해결하기 위해 차세대 메모리에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 나노입자를 포함하는 유기질/무기질 혼합 메모리소자는 저 전력소모, 초고집적 요소, 기계적 유연성, 간단한 공정 및 낮은 제조단가 등의 이점을 갖고 있어 차세대 비휘발성 메모리 소자들 중 적용될 가능성이 높은 뛰어난 소자이다.
본 연구에서는 고집적, 고성능, 고제조단가의 한계를 극복하기 위해 전하 축적형 메모리 소자인 나노 부유 게이트 메모리(Nano Floating Gate Memory) 소자와 저항변화형 메모리 소자인 폴리머 메모리(Polymer Random Access Memory)를 제시한다.CuInS2 (CIS) 나노입자가 Polymethylmethacrylat (PMMA) 박막안에 분산된 다중 준위 비휘발성 메모리 소자의 정전 용량 특성에 대해 연구하였다. PMMA를 THF (Tetrahydrofuran)에 용해되어있는CIS나노입자에 넣고 초음파 교반기를 사용하여 두 물질을 고르게 섞었다. P-Si 기판위에 CIS 나노입자와 PMMA가 섞인용액을스핀코팅한 후, 열을 가해 남아있는 용매를 제거하여 CIS 나노입자가 PMMA에 분산되어 있는 유기물/무기물 나노복합체 박막을 형성하였다. 형성된 나노복합체 박막 위에 상부 전극으로 Al을 열 증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 소자의 커패시턴스-전압 측정 결과에서 메모리 특성인 히스테리시스가 관측되었다. 금속 나노입자를 포함하지 않은 소자의 전기적 특성과 비교하여 CIS 나노입자가 메모리 소자에서의 전하 저장 매체의 역할을 확인하였다. 가해진 전압이 따른 전기적 특성을 관측하여 가해진 전압이 증가함에 따라 정전 용량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 실험적인 결과를 사용하여 CIS 나노입자가 PMMA 박막 안에 분산된 나노복합체를 사용하여 제작한 메모리 소자에서 정전 용량 특성을 설명하였다.
본 연구에서는 고집적, 고성능, 고제조단가의 한계를 극복하기 위해 전하 축적형 메모리 소자인 나노 부유 게이트 메모리(Nano Floating Gate Memory) 소자와 저항변화형 메모리 소자인 폴리머 메모리(Polymer Random Access Memory)를 제시한다.CuInS2 (CIS) 나노입자가 Polymethylmethacrylat (PMMA) 박막안에 분산된 다중 준위 비휘발성 메모리 소자의 정전 용량 특성에 대해 연구하였다. PMMA를 THF (Tetrahydrofuran)에 용해되어있는CIS나노입자에 넣고 초음파 교반기를 사용하여 두 물질을 고르게 섞었다. P-Si 기판위에 CIS 나노입자와 PMMA가 섞인용액을스핀코팅한 후, 열을 가해 남아있는 용매를 제거하여 CIS 나노입자가 PMMA에 분산되어 있는 유기물/무기물 나노복합체 박막을 형성하였다. 형성된 나노복합체 박막 위에 상부 전극으로 Al을 열 증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 소자의 커패시턴스-전압 측정 결과에서 메모리 특성인 히스테리시스가 관측되었다. 금속 나노입자를 포함하지 않은 소자의 전기적 특성과 비교하여 CIS 나노입자가 메모리 소자에서의 전하 저장 매체의 역할을 확인하였다. 가해진 전압이 따른 전기적 특성을 관측하여 가해진 전압이 증가함에 따라 정전 용량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 실험적인 결과를 사용하여 CIS 나노입자가 PMMA 박막 안에 분산된 나노복합체를 사용하여 제작한 메모리 소자에서 정전 용량 특성을 설명하였다.
목차
목 차 i그림목차 iii국문요지 iv제 1 장 서론 1제 2 장 이론적 배경 42.1차세대 비휘발성 메모리의 종류 42.1.1 차세대 메모리 MRAM 42.1.2 차세대 메모리 NFGM 52.1.3 차세대 메모리 PRAM 72.1.4 차세대 메모리 PoRAM 92.1.5 차세대 메모리 ReFGM 112.2 전하축적형 비휘발성 메모리 기술의 발전 122.3 금속과 절연체 접촉 182.3.1평형상태의 접촉 182.3.2 Schottky 접촉 192.3.3 Ohmic 접촉 202.4 유기소자의 전하 주입 및 수송 212.4.1 유기박막에 대한 전하 주입 212.4.2 유기박막 내의 전하 수송 23제 3 장 실험 방법 263.1 PoRAM 소자의 구조 및 제작 263.1.1 기판의 전처리 263.1.2 CIS /PMMA 유기물 합성 263.1.3 PoRAM 소자의 스핀코팅 및 soft baking 273.2 소자의 분석 283.2.1 CIS 나노입자의 구조적 특성 분석 283.2.2 소자의 전하 용량-전압 측정 283.2.3 소자의 전하보유 능력 측정 29제 4 장 실험 결과 및 검토 304.1 XPS를 통한 구조적 특성 분석 304.2 PoRAM 소자의 전하 용량 특성 결과 304.2.1 소자의 커패시턴스-전압 특성 측정 결과 314.2.2 소자의 전하보유 능력 측정 결과 및 분석 324.2.3 소자의 메커니즘 분석 33제 5 장 결론 35참고문헌 36Abstract 39연구 윤리 서약서 41Declaration of Ethical Conduct in Research 42
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