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새로운 전자적 메커니즘에 대한 탐구로서의 강유전체와 산화물의 저항 스위칭의 리뷰

전문가 제언: ○ 반도체 기술이 눈부시게 발전함에 따라 메모리 집적도 또한 높아지고 있다. 하지만 현재 기술의 제약으로 인해 집적도의 상승 또한 제약을 받고 있으며, 새로운 개념의 메모리에 대한 연구 또한 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일환으로 페로브스카이트와 같은 강유전체를 이용해서 간단한 구조의 메모리를 만드는 연구가 수행되고 있다.

○ 이러한 강유전체의 저항 스위칭 효과를 이용하기 위해 그 메커니즘에 대한 연구가 수행되고 있다. 기존의 결함으로 인한 메커니즘에 대한 단점을 지적하고 이에 대해 가능한 여러 가지 메커니즘을 이 논문에서 제시하고 있다.

○ 강유전체의 저항 스위칭 효과의 메커니즘에 대한 이해가 아직은 부족하고 완전히 파악하기에는 많은 노력과 시간이 걸리지만, 이러한 메커니즘이 규명되었을 때 메모리와 기타 여러 소자에 활용하여 새로운 전자 소자에 대한 가능성이 열릴 것이다. 그런 점에서 강유전체의 메커니즘에 대한 현재 수준의 이해도를 가늠할 수 있는 이 논문이 가치가 있다고 할 수 있다.

○ 페로브스카이트 산화물이 가지는 저항 스위칭 효과는 최근 저항임의접근 메모리(RRAM: resistance-random-access memories)에 대한 활용 가능성으로 인해 많은 관심을 받고 있다. 여기서는 이를 상유전체와 강유전체 산화물이란 점과 스위칭 메커니즘이 전기장 효과에 의한 것인지 전류 주입 효과에 의한 것인지 검토하였다. 그 결과에 기초하여 열적 메커니즘과 결함 메커니즘에 대비되는 새로운 전자적 스위칭 효과를 밝히고 있다는 점이다.

○ GMR과 CMR은 MRAM의 개발을 위하여 활발히 연구되고 있는데, 유사한 저항 스위칭은 비결정성 반도체들의 열적 메커니즘에 반하여 새로운 전자 스위칭 효과를 가지며, 비휘발성 메모리에 해당하는 저항임의접근 메모리 개발 가능성면에서 특히 중요하다. 순간 정전에도 메모리가 지워지지 않고 보존되는 메모리의 활용이 기대된다.

저자: Watanabe, Y; AF Watanabe, Yukio
자료유형: 학술정보