The resistance switching memory devices have several advantages to take breakthrough for the limitation of operation speed, retention, and device scale. Especially, the metal-oxide materials such as ZnO are able to fabricate on the flexible and visible transparent plastic substrate. Also, the quantum dots (QDs) embedded in dielectric layer could be improve the ratio between the low and the high resistance becauseof their Coulomb blockade, carrier trap and induced filament path formation. In this study, we irradiated 0.2-MeV-electron beam on the ZnO/QDs/ZnO structure to control the defect and oxygen vacancy of ZnO layer. The metal-oxide QDs embedded in ZnO layer on Pt/glass substrate were fabricated for a memory device and evaluated electrical properties after 0.2-MeV-electron beam irradiations. To formation bottom electrode, the Pt layer (200 nm) was deposited on the glass substrate by direct current sputter. The ZnO layer (100 nm) was deposited by ultra-high vacuum radio frequency sputter at base pressure $1{\times}10^{-10}$ Torr. And then, the metal-oxide QDs on the ZnO layer were created by thermal annealing. Finally, the ZnO layer (100 nm) also was deposited by ultra-high vacuum sputter. Before the formation top electrode, 0.2 MeV liner accelerated electron beams with flux of $1{\times}10^{13}$ and $10^{14}$ electrons/$cm^2$ were irradiated. We will discuss the electrical properties and the physical relationships among the irradiation condition, the dislocation density and mechanism of resistive switching in the hybrid memory device.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제4권3호
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pp.34-37
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2003
[ $HfO_2$ ] and $HfO_xN_y$ films were deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition using $Hf[OC(CH_3)_3]_4$ as the precursor in the absence of $O_2$. The crystallization temperature of the $HfO_xN_y$ films is higher than that of the $HfO_2$ film. Nitrogen incorporation in $HfO_xN_y$ was confirmed by auger electron spectroscopy analysis. After post deposition annealing (PDA) at 800$\Box$, the EOT increased from 1.34 to 1.6 nm in the $HfO_2$ thin films, whereas the increase of EOT was suppressed to less than 0.02 nm in the $HfO_xN_y$. The leakage current density decreased from 0.18 to 0.012 $A/cm^2$ with increasing PDA temperature in the $HfO_2$ films. But the leakage current density of $HfO_xN_y$ does not vary with increasing PDA temperature because an amorphous $HfO_xN_y$ films suppresses the diffusion of oxygen through the gate dielectric.
We report improved low-field magnetoresistance (LFMR) effects of the $La_{0.7}Sr_{0.3}Mn_{1+d}O_3-Mn_3O_4$ composite films with the nominal composition of $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$(LSMO)-50 mol% $Mn_3O_4$. The composite films were fabricated by ex-situ solid phase crystallization (SPC) of amorphous films at the annealing temperature region of $900-1100^{\circ}C$ for 2 h in a pure oxygen atmosphere. The amorphous films were deposited on polycrystalline $BaZrO_3$ (poly-BZO) substrates by dc-magnetron sputtering at room temperature. The Curie temperatures ($T_C$) of all composite films were insignificantly altered in the range of 368-372 K. The highest LFMR value of 1.29 % in 0.5 kOe with the maximum dMR/dH value of $37.4%kOe^{-1}$ at 300 K was obtained from 900 nm-thick composite film annealed at $1100^{\circ}C$. The improved LFMR properties of the composite films are attributed to effective spin-dependent scattering at the $La_{0.7}Sr_{0.3}Mn_{1+d}O_3$ grain boundaries sharpened by adjacent chemically compatible $Mn_3O_4$ grains.
초음파 분무에 의한 유기금속 화학증착법 (MOCVD)법으로 $Bi_4Ti_3O_{12}$(BIT)와 Bi와 Ti 대신에 La과 V을 동시에 치환시킨 ($Bi_{3.75}La_{0.75})(Ti_{2.97}V_{0.03})O_{12}$ (BLTV)박막을 ITO/glass 기판 위에 증착하였다. 산소 분위기에서 30분 동안 증착한 후, RTA 방식의 직접삽입법으로 열처리를 하였다. 박막은 페로브스카이트상 생성 온도, 미세구조, 전기적 성질에 관해서 조사하였다. XRD(X-Ray diffraction) 측정결과 BLTV 박막의 페로브스카이트상 생성 온도는 약 $600^{\circ}C$로써 BIT의 $650^{\circ}C$보다 더 낮았다. BLTV 박막의 누설전류는 인가전압 1 V에서 $1.52\times10^{-19}$A/cm^2$로 측정되었다 또한, $650^{\circ}C$에서 증착했을 경우 잔류 분극값이 $5.6\mu$C/$cm^2$, 항전계값 96.5 kV/cm으로 명확한 강유전성을 보이고 있다.
rf magnetron sputtering법을 이용하여 Mn-Ni-Co계 써미스터 박막을 증착하였다. $300^{\circ}C$ 및 $Ar/O_2$ = 10/0에서, cubic spinel 상형성이 이루어졌으며 공정가스에 산소 첨가 시, cubic spinel 상은 열처리를 통해서도 형성되지 않았다. 써미스터 박막은 Mn, Ni, Co 성분 외 다른 이종 성분은 포함되어 있지 않았다. 써미스터 박막에 대한 적외선 반사 특성을 분석으로 증착된 박막은 일정 각도로 입사되는 적외선에 대해 비교적 높은 반사율을 가짐을 관찰할 수 있었다. DI water : $HNO_3$: HCI=60 : 30 : 10 vo1%에서 써미스터 박막의 식각 속도는 약 63 nm/min였다. 박막 써미스터의 B상수는 약 3500 K였으며 TCR은 약 -3.95%/K였다 전압감도는 약 108.5 V/W였으며 NEP와 specific detectivity는 각각 $5.1\times 10^{-7}$ W/$Hz^{-1/2}$$0.2\times 10^6$cm $Hz^{1/2}$/W였다.
High density DRAM의 cell capacitor로 촉망 받고 있는 고유전체 BST박막 커패시터의 저 전계(<0.2MV/cm) 영역에서의 전기전도 현상을 분석하였다. 저 전계 영역에서 Pt/BST/Pt구조의 MIM 커패시터에 일정 전계를 인가한 후 전류를 측정하는 I(t)방법을 이용하여 유전완화전류와 누설전류를 분리해내어 박막의 측정온도 변화, 전계의 크기, 인가방향 변화, 후속 열처리에 따른 BST 박막의 전기전도 기구를 분석하였다. 그 결과, 유전완화전류는 Hoppiong process에 의한 BST박막내부의 trap된 전자들의 이동에 의한 전하재배치로 설명되어지며, 누설전류도 박막내의 trap에 의한 poole-Frenkel process에 의한 것임을 알 수 있었다. 그리고 각 전류성분에 기억하고 있는 trap이 BST박막내의 산호 결핍임을 추정하였다.
용매열법으로 출발물질의 농도를 변수로 차여 $BaTiO_3$ 분말을 합성하였다. 평균입자크기는 출발물질의 농도에 따라 비례하였는데 TiO_2를 기준으로 1/16M 농도에tj 59nm이었고 1/2M 농도에서는 89nm까지 증가하였다. 평균입자 크기가 89nm인 BT 분말에 대하여 리트벨트법에 의하여 분석한 결과 상분율은 정방정상 $75.5\%$이었고, 격자상수는 정방정상은 a=0.3999(nm), c=0.40319(nm)이고, 입방정상은 a=0.4015(nm)이었다. 이 분말을 $500^{\circ}C$ 1시간 열처리 후 TEM분석을 한 결과, 분말 내부에 수산 이온들이 거의 존재하지 않음을 확인하였다.
The ferroelectric SBT films were deposited on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates by liquid injection metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) with single-mixture solution of Sr[Ta(OEt)$_5$(dmae)]$_2$and Bi(C$_6$ 6/H$_5$)$_3$. The Sr/Ta and Bi/Ta ratio in SBT films depended on deposition temperature and mol ratio of precursor in the single-mixture solution. At the substrate temperature of 40$0^{\circ}C$, Sr/Ta and Bi/Ta ratio were close to 0.4 and 1 at precursor mol ratio of 0.5~1.0, respectively. As-deposited film was amorphous. However, after annealing at 75$0^{\circ}C$ for 30 min in oxygen atmosphere, the diffraction patterns indicated polycrystalline SBT phase. The remanent polarization (Pr) and coercive field (Ec) of SBT film annealed at 75$0^{\circ}C$ were 4.7$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 115.7kV/cm at an applied voltage of 5V, respectively. The SBT films annealed at 75$0^{\circ}C$ showed practically no polarization fatigue up to 10$^10$ switching cycles.
The purpose of this study is to characterize the photo-catalytic efficiency of $TiO_2$ nanotube with respect to the distribution of anatase phase which can be changed by the annealing temperature of $TiO_2$ nanotube. $TiO_2$ nanotube was fabricated by the anodization method in the 0.5 wt% HF electrolyte. And then the $TiO_2$ nanotube was annealed at temperatures ranging from $380^{\circ}C$ to $780^{\circ}C$ in dry oxygen ambient for 2 h. For the photo-catalytic water-splitting tests, the photocurrent density was measured as a function of applied potential with a potentiostat using a Ag/AgCl reference, Pt counter electrode, and 1 M KOH electrolyte under illumination of UV by a Xe arc lamp of 1 KW. According to the UV photo-catalytic water-splitting tests, the nanotube annealed at $560^{\circ}C$ was found to show the highest photocurrent density.
Ba0.5Sr0.5TiO3박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Pt/Ti/SiO2/Si(100) 기판에 증착하였다 .누설전류에 영향을 주는 것으로 알려진 열처리 조건, dopant 효과 등을 평가하고자 이온반경이Ti와 유사하고 대부분이 Ti 자리를 치환하는 것으로 알려진 Nb와 Al을 각각 danor와 acceptor로 선택하여 BST 박막에 첨가한 후 누설전류를 측정하였다. 고온에서 in-situ 증착된 BST 박막은 거친 표면 형상을 보이며 낮은 전압에서 파괴가 발생하고, Nb 첨가로 누설전류가 증가하였다. 삼온 증착후 후열처리된 박막은 표면 형상도 평할도가 증가하였으며 in-situ로 제조된 박막에 비해 높은 파괴전압과 낮은 누설전류를 나타내었다. 특히 Al이 첨가된 BST 박막의 누설전류밀도는 ~10A/cm2로 도핑을 하지 않은 박막이나 Nb가 첨가된 박막에 비해 매우 낮은 누설전류밀도를 나타내었으며, 이는 산화로 인한 산소공공의 감소, 이동 가능한 hole의 감소와 후열처리과정중 계면 및 입계의 산화로 Schottky 장벽에 높아진 결과로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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