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전이금속산화물에 있어서의 저항성 스위칭

전문가 제언: ○ ReRAM은 전압이 인가되면 저항값이 변하는 물질을 사용하는 메모리 소자이다. 제조비용이 저렴하고 소형화가 가능하여 특히 플래시메모리를 대체할 매력적인 소재로 주목받고 있다.

○ ReRAM의 개발에 있어서 중요한 과제는 기억 내용을 지우기에 필요한 전류 크기의 감소이며 또 고속 쓰기 작업을 반복할 때 ReRAM의 저항값이 요동을 치면서 소재의 품질을 열화시키는 문제가 있는데 이의 해결이 필요하다.

○ 일본의 Fujitsu는 2007년 12월, 종래 사용해 오던 NiO 산화물에 Ti를 도핑한 새로운 물질(Ti:NiO)을 사용하여 성능을 개선한 ReRAM을 발표했다. 이는 지우기에 소요되는 전류를 100μA 이하로 고속 지우기를 할 때 소요 시간은 5ns(이는 종래 제품의 10,000분의 1), 저항요동은 종전 제품에 비해 10분의 1로 줄어들었다.

○ 우리나라에서는 ‘차세대 비휘발성 메모리사업단’에서 ReRAM 소자의 핵심물질 단결정 SrTiO3 개발 및 동 물질의 고유특성이 유지되도록 하는 표면처리공정 개발에 성공하였으며 실용화를 추진 중이다.

○ 제작된 단위 소자의 주요 특성은, 데이터의 저장상태가 10년 이상 유지되고, 107회 이상의 정보 쓰기/지우기 동작이 가능한 것으로 확인되어, 실용화의 가능성이 매우 높은 것으로 보인다. 이는 플래시메모리의 정보저장 10년, 쓰기/지우기 동작 105회에 비교하면 상당한 발전으로 보인다. 조만간 실용화가 되어 세계 1위의 자리를 굳히기를 바란다.

저자: Akihito Sawa
자료유형: 학술정보