| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 ) |
| 권호 | 22권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 바나듐 산화물 혼합상에서 이산화 바나듐의 역할 |
| 초록 | 신경소자는 시냅스 혹은 차세대 메모리 소자로 연구되어왔다. 모트(Mott) 트랜지스터는 빛, 열 그리고 전압과 같은 외부의 자극에 따라 부도체에서 전도체로 변하는 특성 때문에 신경소자에 매우 적합하다. 모트 트랜지스터 중에서 이산화 바나듐은 상온과 가장 근접한 금속-부도체 전이 온도 (MIT)를 가지고 있다. 본 연구에서는 이산화 바나듐 단일상 확보가 어려우므로, 혼합상에서도 모트 트랜지션이 발생함을 확인하고 전류-전압 스위칭 특성이 나타남을 확인하는 것이 목표이다. 이산화 바나듐 박막은 바나듐 금속을 증착을 위한 타겟으로 증착하였다. 증착조건은 스퍼터 챔버 내 아르곤-산소 조성비 4.48%~5.06%로 조절하였으며, 장비는 RF magnetron sputter를 사용하였다. Rutile이 아닌 이산화 바나듐 monoclinic 상을 만들기 위해서, 스퍼터로 증착한 이산화 바나듐 박막은 450도로 40분동안 산소분위기에서 급속열처러(RTA)를 한다. 이렇게 만들어진 박막은 전도체 성질의 rutile상이 아닌 부도체 특성을 지닌 monoclinic인지 확인하기 위해 XRD를 이용하였다. I-V 특성을 평가하기 위해서 이산화 바나듐은 부도체여야 모트 트랜지션이 일어나기 때문이다. 금속-부도체-금속 구조(Pt/VOX/Pt)에서 스위칭 채널 층에 적합하다. 이 소자의 성능은 cycle, set point, on/off ratio으로 나타낼 수 있다. 이 소자를 표면 그리고 내부의 조성을 확인 하기 위해 XPS와 TEM-EELS 분석을 하였다. 그리고 다른 산화물이 아닌 혼합상에서의 이산화 바나듐의 역할을 확인하기 위해서 저온 I-V를 통해 상온에서 작용하는 전기적 모트 트랜지션이 이산화 바나듐의 역할이라는 것을 확인하였다. 그러므로 우리는 이산화 바나듐의 금속-부도체-금속 구조는 200배 이상의 on/off ratio가 나타나고 120 cycle을 가짐을 확인하였다. |
| 저자 | 원석재1, 서형탁1, 이상연2, 황정연1 |
| 소속 | 1아주대, 2신소재공학과 |
| 키워드 | 바나듐; 이산화 바나듐; VO2; Mott |
