• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.257-257
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• 2016

최근에 메모리의 초고속화, 고집적화 및 초절전화가 요구되면서 resistive random access memory (ReRAM), ferroelectric RAM (FeRAM), phase change RAM (PRAM)등과 같은 차세대 메모리 기술이 활발히 연구되고 있다. 다양한 메모리 중에서 특히 resistive random access memory (ReRAM)는 빠른 동작 속도, 낮은 동작 전압, 대용량화와 비휘발성 등의 장점을 가진다. ReRAM 소자는 절연막의 저항 스위칭(resistance switching) 현상을 이용하여 동작하기 때문에 SiOx, AlOx, TaOx, ZrOx, NiOx, TiOx, 그리고 HfOx 등과 같은 금속 산화물에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이와 같이 다양한 산화물 중에서 AlOx는 ReRAM의 절연막으로 적용되었을 때, 우수한 저항변화특성과 안정성을 가진다. 하지만, AlOx 박막을 형성하기 위하여 기존에 많이 사용되어지던 PVD (physical vapour deposition) 또는 CVD (chemical vapour deposition) 방법에서는 두께가 균일하고 막질이 우수한 박막을 얻을 수 있지만 고가의 진공장비 사용 및 대면적 공정이 곤란하다는 문제점이 있다. 한편, 용액 공정 방법은 공정과정이 간단하여 경제적이고 대면적화가 가능하며 저온에서 공정이 이루어지는 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 sputtering 방법과 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서 메모리 특성을 비교 및 평가하였다. 먼저, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm를 성장시킨 후, electron beam evaporation으로 하부 전극을 형성하기 위하여 Ti와 Pt를 각각 10 nm와 100 nm의 두께로 증착하였다. 이후, 제작된 AlOx 용액을 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30 초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였고, 상부 전극을 형성하기 위해 shadow mask를 이용하여 각각 50 nm, 100 nm 두께의 Ti와 Al을 electron beam evaporation 방법으로 증착하였다. 측정 결과, 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서는 기존의 sputtering 방법으로 제작된 ReRAM에 비해서 저항 분포가 균일하지는 않았지만, 103 cycle 이상의 우수한 endurance 특성을 나타냈다. 또한, 1 V 내외로 동작 전압이 낮았으며 104 초 동안의 retention 측정에서도 메모리 특성이 일정하게 유지되었다. 결론적으로, 간단한 용액 공정 방법은 ReRAM 소자 제작에 많이 이용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.23-23
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• 2009

Recently, the nanowire configuration of GST showed nanosecond-level phase switch at very low power dissipation, suggesting that the nanowires could be ideal for data storage devices. In spite of many advantages of IST materials, their feasibility in both thin films and nanowires for electronic memories has not been extensively investigated. The synthesis of the chalcogenide nanowires was mainly preformed via a vapor transport process such as vapor-liquid-solid (VLS) growth at a high temperature. However, in this study, IST nanowires as well as thin films were prepared at a low temperature (${\sim}250^{\circ}C$) by metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) method, which is possible for large area deposition. The IST films and/or nanowires were selectively grown by a control of working pressure at a constant growth temperature by MOCVD. In-Sb-Te NWs will be good candidate materials for high density PRAM applications. And MOCVD system is powerful for applying ultra scale integration cell.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.3
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• pp.199-205
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• 2010

The crystallization speed (v) of amorphous (InTe)$_x$(GeTe) (x = 0.1, 0.3 and 0.5) films and their thermal, optical and electrical behaviors have been investigated using nano-pulse scanner (wavelength = 658 nm, laser beam diameter < 2 ${\mu}m$), X-ray diffraction (XRD), 4-point probe and UV-vis-IR spectrophotometer. These results were compared with those of $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST) film, comprehensively utilized for phase-change random access memory (PRAM). Both v-value and thermal stability of (InTe)$_{0.1}$(GeTe) and (InTe)$_{0.3}$(GeTe) films could be enhanced in comparison with those of the GST. Contrarily, the v-value in the (InTe)$_{0.5}$(GeTe) film was so drastically deteriorated that we could not quantitatively evaluate it. This deterioration is thought because amorphous (InTe)$_{0.5}$(GeTe) film has relatively high reflectance, resulting in too low absorption to cause the crystallization. Conclusively, it could be thought that a proper compositional (InTe)$_x$(GeTe) films (e.g., x < 0.3) may be good candidates with both high crystallization speed and thermal stability for PRAM application.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.410-410
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• 2013

Next-generation nonvolatile memory (NVM) has attracted increasing attention about emerging NVMs such as ferroelectric random access memory, phase-change random access memory, magnetic random access memory and resistance random access memory (RRAM). Previous studies have demonstrated that RRAM is promising because of its excellent properties, including simple structure, high speed and high density integration. Many research groups have reported a lot of metal oxides as resistive materials like TiO2, NiO, SrTiO3 and ZnO [1]. Among them, the ZnO-based film is one of the most promising materials for RRAM because of its good switching characteristics, reliability and high transparency [2]. However, in many studies about ZnO-based RRAMs, there was a problem to get lower current level for reducing the operating power dissipation and improving the device reliability such an endurance and an retention time of memory devices. Thus in this paper, we investigated that highly reproducible bipolar resistive switching characteristics of W doped ZnO RRAM device and it showed low resistive switching current level and large ON/OFF ratio. This may be caused by the interdiffusion of the W atoms in the ZnO film, whch serves as dopants, and leakage current would rise resulting in the lowering of current level [3]. In this work, a ZnO film and W doped ZnO film were fabricated on a Si substrate using RF magnetron sputtering from ZnO and W targets at room temperature with Ar gas ambient, and compared their current levels. Compared with the conventional ZnO-based RRAM, the W doped ZnO ReRAM device shows the reduction of reset current from ~$10^{-6}$ A to ~$10^{-9}$ A and large ON/OFF ratio of ~$10^3$ along with self-rectifying characteristic as shown in Fig. 1. In addition, we observed good endurance of $10^3$ times and retention time of $10^4$ s in the W doped ZnO ReRAM device. With this advantageous characteristics, W doped ZnO thin film device is a promising candidates for CMOS compatible and high-density RRAM devices.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1994.06c
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• pp.103-106
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• 1994

Generally we are used to apply waveform coding method obtaining the high quality synthesized speech. But we have to solve the problems, memory capacity and pitch alteration, for applying the waveform coding method to speech synthesis by rule. The former problem is conquered by improving the integrated semiconductor technology, but the latter problem remains. In this paper, we compare the methods that have proposed for pitch alteration in our laboratory until now. These methods are not change properties of vocal tract formants and only altered the pitch halving method, 1.14% for cepstrum analysis method, and 2.36% for hamonics compensated with the phase method.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.67-68
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• 2009

In this study, we studied the nature of thin films formed by photodoping chalcogenide materials with for use in programmable metallization cell devices, a type of ReRAM. We investigated the resistance of Ag-doped chalcogenide thin films varied in the applied voltage bias direction from about $1\;M{\Omega}$ to several hundreds of $\Omega$. As a result of these resistance change effects, it was found that these effects agreed with PMC-RAM. The results imply that a Ag-rich phase separates owing to the reaction of Ag with free atoms from the chalcogenide materials.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.317-320
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• 2011

최근 PCM과 같은 비휘발성 메모리의 집적도의 급속한 향상과 함께 향후 고속의 바이트 단위의 접근이 가능한 스토리지 시스템이 등장할 것으로 예측되고 있다. 이 논문에서는 PCM 기반의 스토리지 시스템을 위한 저널링 파일시스템을 설계하였다. 하드디스크나 플래시 메모리와는 다른 PCM의 특성을 고려하여 현재의 저널링 파일시스템과 동일한 파일시스템 일관성을 제공하되 더 나은 성능을 보여주는 저널링 파일시스템을 설계하였다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과는 제안된 저널링 파일시스템이 ext3 등의 기존 저널링 파일시스템보다 평균 59%의 쓰기량을 감소시켰음을 보여주었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.179-179
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• 2003

현재 차세대 메모리로 연구되고 있는 것 중 가장 각광 받는 것은 PRAM 이다. MRAM의 경우 복잡한 공정 때문에 상용화에 많은 어려움이 따르는데 반해 PRAM은 DRAM과 유사한 구조를 가지고 있기 때문에 기존 DRAM의 공정라인을 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 PRAM은 높은 작동전류가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 PRAM이 상용화 되기 위해서는 2mA 이하의 작동전류에서 상변환이 일어나야 한다. 여기서 말하는 상변환이란 결정질 상태를 비정질 상태로 변환 시키는 것을 의미한다. 본 연구에서는 우선 8F$^2$ 크기(F=0.15$\mu\textrm{m}$)의 DRAM 단위소자 메모리 구조를 이용하여 lT/lRPCRAM 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 요구되는 작동전류(2mA이하)에서의 PRAM의 온도 분포를 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 또한 단위소자를 구성하는 재료의 물성 변화가 소자 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 분석하였다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.20 no.6 s.96
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• pp.62-69
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• 2005

세계 최고 권위의 반도체 시장 조사기관인 Gartner Dataquest는 2004년 세계 메모리시장 규모는 480억 달러로 2003년의 335억 달러 대비 43% 성장하였다고 보고하고있다[1]. 또한 DRAM은 55%, 플래시 메모리는 35%를 차지하고 있으며, 이들 두 메모리가 전체 메모리 시장을 양분하고 있다[1]. DRAM은 cost 및 random access가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 휘발성이라는 단점을 가지고 있으며, 플래시 메모리는cost 및 비휘발성의 장점을 보유하고 있으나 random access가 불가능하다는 단점을 보유하고 있다. 하지만, PRAM은 DRAM과 플래시 메모리의 장점만을 융합한 통합형메모리로서, 현재 가장 각광받고 있으며 양산화에 가장 근접한 메모리이다. 본 고에서는 PRAM의 구조 및 동작특성, 개발동향 및 향후 전망에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.33-34
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• 2008

$Ge_1Se_1Te_2$ chalcogenide amorphous materials was prepared by the conventional melt-quenching method. Samples were prepared by e-beam evaporator system and thermal evaporator technique. The thermal properties were investigated in the temperature range 300K-400K and the electrical properties were studied in the voltage range from 0V to 3V below the corresponding glass trasition temperature. The obtained results agree with the electrothermal model for Phase-Change Random Access Memory.