| 초록 |
DRAM 소자의 Scale down에 따른 기술적 한계에 도달함에 따라, PCRAM (Phase Change Random Access Memory), ReRAM (Resistive RAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), MRAM (Magnetic RAM) 등과 같은 차세대 메모리들에 대한 수요가 증가하고 있다. 그 중에 Mott RAM은 Mott 소재의 금속-절연체 전이(MIT) 현상을 이용하여, 간단한 소자 구조 및 빠른 구동 속도로 인하여 각광받고 있다. 본 연구에서는 Pt/VO2/SLG/VO2/Pt의 Multi-stack capacitor를 형성하여 상하부의 VO2 층의 MIT 전이를 다른 문턱전압으로 조절하여 Multi-level Mott switching을 구현하고자 하였다. Thermal CVD로 합성한 그래핀은 분리막으로 도입하여 바나듐 옥사이드와의 계면에서 산소 공공의 이동은 성공적으로 억제하지만, Electric Field 및 전자의 흐름에는 방해를 주지 않았다. VO2의 Multi-level Mott switching을 구현하기 위해, V2O5 타겟을 이용하여 RF Magnetron Sputter로 상하부의 두께를 다르게 증착 하였고 그 사이에 Thermal CVD로 합성한 그래핀을 전사하였다. Pt/VO2/SLG/VO2/Pt의 구조에 따른 Multi-level Mott switching를 확인하였고, 그 변화는 ±0.5 V 이내로 관찰되었다. 또한, Mott switching의 저항 변화는 1.3V 근처에서 1st switching ~102, 1.7V 근처에서 2nd switching ~102 의 변화를 보였다. 본 연구를 통하여 VO2와 그래핀의 조합을 통하여 Multi-level switching이 가능함을 보였고, 그래핀의 유무 및 VO2 증착 조건에 따른 switching의 특성을 제어하였다. 최종적으로 제시된 Pt/VO2/SLG/VO2/Pt 구조를 통하여 차세대 메모리의 적용에 있어 새로운 방향을 제시한다. |
