• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.9
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• pp.931-936
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• 1996

비휘발성 메모리 소자에의 적용을 위한 SrBi2Ta2O9(SBT)박막이 고순도의 Sr, Bi, Ti 금속타겟을 사용하여 Pt/Ti/SiO2/Si 기판 위에 reactive sputtering 법에 의해 증착되었다. 조성의 영향을 평가하기 위하여 Bi 타겟에 인가되는 전원의 변화와 열처리에 따른 C-F(capacitance-frequency), P-E(polarization-electric field), I-V(current-voltage)등의 전기적 특성이 조사되었다. Bi의 양이 증가함에 따라 Bi layer 구조를 나타내는 (105)회절 피크가 증가하였고 $700^{\circ}C$, 산소분위기에서 1시간 동안 열처리후 Sr과 Bi가 심하게 휘발되었으며 박막의 미세구조는 다공질이 되었다. 이러한 이유로 열처리된 박막의 누설 전류 밀도는 증가하였다. 열처리된 시편의 조성은 거의 화학양론비를 이루었으며 4.5$\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 Pr값을 갖는 강유전(ferroelectric)특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.19.1-19.1
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• 2009

Phase change random access memory (PRAM)은 large sensing signal margin, fast programming speed, low operation voltage, high speed operation, good data retention, high scalability등을 가지는 가장 유망한 차세대 비휘발성 메모리이다. 현재 PRAM용 상변화 재료로는 주로 Ge2Sb2Te5가 사용되고 있지만 reset 전류가 높고 reliability 가 좋지 않아서 새로운 상변화 물질 연구가 필요하다. AgInSbTe (AIST)는 GST와 더불어 열에 의한 가역적 상변화를 하는 소재로 광기록 매체에서는 기록 속도가 빠르고 동작 특성이 우수하다는 특징이 있다. 본 연구에서는 XRD, 비저항측정등을 통해 온도에 따른 AIST의 물성 및 결정화 특성을 분석하고 나노 소자제작을 통해 그 전기적 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.200-200
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• 2013

기존 메모리 반도체에 비교해 빠른 재생속도와 높은 집적도, 비휘발성 등의 특성을 가지는 MRAM (Magnetic Random Access Memory)은 DRAM, flash memory 등을 대체할 수 있는 차세대 기억 소자로서 CoFeB/MgO/CoFeB로 구성된 한 개의 MTJ (Magnetic Tunnel Junction)를 단위 메모리로 사용한다. 이 MTJ 물질들은 고밀도 플라즈마를 이용한 건식 식각공정시 Cl2, BCl3 등과 같은 chlorine 을 포함한 가스를 이용하여 왔으나 식각 후 sidewall에서 발생하는 부식과 식각 선택비 확보의 어려움 등으로 마스크 물질에 제약을 받고 소자 특성이 감소하게 되는 등의 문제가 있다. 따라서 이러한 식각 문제점을 해결하기 위한 대안으로 noncorrosive 가스인 CO/NH3, CH3OH, CH4 등을 이용한 MTJ 식각 연구가 진행되어 오고 있으며 이중 CO/NH3 혼합가스는 부식성이 없고 hard mask와의 높은 선택비를 가지는 기체로 CO gas에 NH3 gas를 첨가하게 되면 etch rate이 증가하는 특성을 보인다. 또한 rf pulse-biased power를 이용하여 이온의 입사를 시간에 따라 제어함으로써 pulse off time 때 etch gas와 MTJ 물질간의 chemical reaction을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CO/NH3 혼합가스를 이용하여 다양한 rf pulse-biased power 조건에서 MTJ 물질인 CoFeB, MgO와 hard mask 물질인 W을 식각 한 뒤 식각특성을 분석하였으며 MTJ surface의 chemical binding state, surface roughness 측정을 진행하였다. 식각 샘플의 측정은 Alpha step profiler, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), AFM (Atomic Force Microscopy)를 통해 진행되었다. Time-averaged pulse bias에서는 duty ratio가 감소할수록 etch rate의 큰 감소 없이 CoFeB/W, MgO/W 물질의 etch selectivity가 향상됨을 확인할 수 있었으며 pulse off time 구간에서의 chemical reaction 향상으로 인해 식각부산물의 재증착이 감소하고 CoFeB의 surface roughness가 감소하는 것을 확인하였다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.6
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• pp.37-43
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• 2023

현재 사용되고 있는 RSA, ECC 등 비대칭키 암호알고리즘은 앞으로 나올 양자컴퓨터와 양자알고리즘의 빠른 계산 속도로 알고리즘의 비가역성이 깨질 수 있음이 알려졌다. 이는 공개키로부터 비밀키를 계산할 수 있음을 의미한다. 이를 극복하기 위해 미국 국립표준기술연구소 (NIST)는 최근에 양자 내성 암호 (PQC) 알고리즘 선정과 표준화 작업을 진행해 왔으며, 4차 라운드에 진입해 있다. PQC 알고리즘에 필요한 PQC 비밀키는 PQC 알고리즘이 구현된 칩 외부에서 주입하거나 칩 내부에서 자체 생성을 하여 사용하는데, 이 비밀키를 비휘발성 메모리 (NVM) 등에 저장한다. 만약 시스템의 보안 취약성으로 인해 비밀키가 노출된다면 아무리 PQC 알고리즘이 강력해도 전체 시스템이 무너진다. 즉, 알고리즘의 수학적 능력과 무관하게 해당 보안 시스템은 무력화되는 것이다. 본 논문에서는 물리적 복제 방지 기능 (PUF)을 사용하여PQC 비밀키를 안전하게 보호하고, 이를 기반으로 전체 시스템을 보호할 것을 제안한다. PQC 비밀키가 외부에서 주입되면 해당키는 NVM에 저장되기 전에 PUF 키로 암호화 될 수 있다. PUF 값에서 파생되는 PUF 키는 필요할 때 마다 다시 만들어서 사용이 가능하므로 메모리에 저장할 필요가 없으며, 따라서 외부 공격에 PUF 키가 노출 되지 않는다. 반도체 수동소자로 이루어지는 Via PUF 기술은 최악의 환경 변화에도 그 특성이 유지되는 가장 최적의 PUF 기능을 제공한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.5
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• pp.313-322
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• 2001

The effects of Zr/Ti concentration ratio in PLZT (10/y/z) thin films prepared by sol-gel method are investigated for the NVFRAM application. Rosette and pyrochlore phase are observed in PLZT (10/40/60) thin film and the (100) orientation, the grain size, and the surface roughness of PLZT thin films increase due to the increase of Ti amount in Zr/Ti concentration ratio. As Ti amount of Zr/Ti concentration ratio increases, the dielectric constants at 10KHz decrease from 600 to 400, while the loss tangents increase from 0.028 to 0.053 and the leakage current densities at 170 kY/cm decrease from 1.64$\times$10$^{-6}$ to 1.26$\times$10$^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$. In the results of hysteresis loops measured at $\pm$ 170 ㎸/cm, the remanent polarization and the coercive field increase from 6.62 to 12.86 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and from 32.15 to 56.45 ㎸/cm, respectively, according to the change from 40/60 to 0/100 in Zr/Ti concentration ratio. Fatigue and retention properties also improve much as the Zr/Ti concentration ratio change from 40/60 to 0/100. After applying 10$^{9}$ square pulses with $\pm$5V, the remanent polarization of the PLZT (10/40/60) thin film decreases 50％ from the initial state while that of the PLZT (10/0/100) thin film decreases 30％. In the results of retention measurements of 10$^{5}$ s, the remanent polarization of the PLZT (10/0/100) thin film decreases only 11％ from the initial state, while that of the PLZT (10/40/60) thin film decreases 40%.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.125-125
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• 2009

유기물 강유전체 재료를 이용한 비휘발성 메모리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재까지 알려진 대표적인 재료는 P(VDF-TrFE)이다. P(VDF-TrFE)는 결정화 온도가 낮기 때문에 저온공정이 가능하여 향 후 플렉서블 소자 응용에도 유망하다. 최근의 연구결과에서는 고유전율의 절연층을 삽입함으로써 누설전류를 감소시켜, 저전압에서 우수한 강유전성이 얻어질이 보고되고 있다. 본 논문에서는 P(VDF-TrFE)의 조성 변화를 통하여 최적의 강유전성이 얻어지는 조건을 찾고자 노력하였으며, 조성 변화에 따른 구조적, 전기적 특성에 대하여 보고한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.19-19
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• 2008

We investigated the programmable memory characteristics of nanoparticle-based memory devices based on the elementary metal nanoparticles (Co and Au) and their binary mixture synthesized by a micellar route to ordered arrays of metal nanoparticles as charge trapping layers. According to the metal nanoparticle species quite different programming/erasing efficiencies were observed, resulting in the tunable memory characteristics at the same programming/erasing bias conditions. This finding will be a good implication for further device scaling and novel device applications since most processes are based on the conventional semiconductor processes.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.128-129
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• 2005

In this research, non-volatile memory effects and nano-crystal creation have been investigated in SiNx containing Si nano-crystals (Si-nc) produced by ICP-CVD and rapid thermal annealing. The quantum dots were created during rapid thermal annealing of Si-rich SiNx thin films. The quantum dot creation was analyzed with photoluminescence spectra, and in case of Si-rich SiNx, it is conformed that the quantum dots are formed easily at 750$\sim$800nm wavelength.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.189-190
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• 2008

The electrical characteristics of band-gap engineered tunneling barriers consisting of thin $SiO_2$ and $Si_3N_4$ dielectric layers were investigated. The band structure of stacked tunneling barriers was studied and the effectiveness of these tunneling barriers was compared with that of the conventional tunneling barrier. The band-gap engineered tunneling barriers show the lower operation voltage, faster speed and longer retention time than the conventional $SiO_2$ tunnel barrier. The thickness of each $SiO_2$ and $Si_3N_4$ layer was optimized to improve the performance of non-volatile memory.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.11 no.6
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• pp.9-14
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• 2011

We have investigated the electrical properties of $AlO_x$ thin film device. The device has been fabricated top-bottom electrode structure and its transport properties are measured in order to study the resistance change. Electrical properties with linear voltage sweep on a electrodes are used to show the variation of resistance of $AlO_x$ thin film device. Fabricated $AlO_x$ thin film device with MIM structure is changed from a high conductive On-state to a low conductive Off-state by the external linear voltage sweep. It is found that the initial resistance of the $AlO_x$ thin film is low-resistance On state and reversible switching occurs. Consequently, we believe $AlO_x$ thin film is a promising material for a next-generation nonvolatile memory and other electrical applications.