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유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자

  • 기술번호 : KST2014059796
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자에 대한 것으로 기존의 Flash 메모리와 EEPROM 소자를 대체하기 위한 것으로 발명자가 발표한 Applied Physics Letter 89, 152111 (2006)의 내용과 이와 관련된 연구 결과를 기초로 한다. 본 발명의 단위 소자 구조는 금속 및 전도성 물질을 전극으로 이용하여 이들 사이에 유기물 및 고분자 물질을 200nm 이하의 박막으로 구성된 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 소자는 기존 실리콘 기반의 소자와는 달리 기판의 의존성이 없어 동일 면적에 3차원적 적층이 가능하여 기판의 의존성 없이 비휘발성 메모리 소자를 고집적화할 수 있는 특징이 있고, 특히 적층된 소자들을 개별 연결 또는 공통 전극을 이용하여 각 소자의 상태에 따른 신호의 조합을 통하여 기존 소자들의 “0”과 “1”의 2 비트 정보처리 방식에서 “0”, “1”, “2” 와 같은 multi-bit 정보 처리 방식을 적용할 수 있는 장점이 있어 정보 기억 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 특징을 가진 소자로 구성할 수 있어 대용량 정보 저장이 가능한 멀티 비트 소자이다. 이들 소자의 적용 가능한 기본 소재로는 유기물-유기물, 유기물-고분자, 고분자-고분자로 구성되는 혼합 소재가 그 대상이고, 이들은 자발적인 전하이동착물을 형성하는 특성을 가지거나 외부 전계에 의해 쉽게 전하 이동이 가능한 하나의 물질의 최고 점유 분자 궤도 함수(highest occupied molecular orbital, HOMO)와 다른 상대 물질의 최저 비점유 분자 궤도 함수(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)의 에너지차가 0.5~6.0eV인 것을 특징으로 하고, 전극으로는 금속과 ITO 또는 전도성 고분자와 같은 투명 전극 등이 가능하다. 또한 이들 소자의 특성을 개선하기 위하여 전극과 유기물 및 고분자 박막층간의 계면에 열처리에 의한 산화와 OTS, HMDS 등의 표면처리 등을 적용할 수 있다. 본 발명의 적용은 기존 비휘발성 메모리 소자 및 장치의 대용 뿐만 아니라, RF-ID 및 Samrt Card에 적용도 가능한 특징이 있다.유기물, 고분자, 멀티 비트, 소자 적층, 비휘발성 메모리
Int. CL H01L 51/05 (2006.01.01) G11C 11/56 (2006.01.01)
CPC H01L 51/0583(2013.01) H01L 51/0583(2013.01)
출원번호/일자 1020070003066 (2007.01.10)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1325332-0000 (2013.10.29)
공개번호/일자 10-2008-0065865 (2008.07.15) 문서열기
공고번호/일자 (20131108) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.10.26)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 서동학 대한민국 경기도 성남시 분당구
2 최진식 대한민국 서울특별시 광진구
3 김송호 대한민국 서울특별시 강서구
4 김지호 대한민국 서울특별시 강남구
5 김치훈 대한민국 서울특별시 성북구
6 조영석 대한민국 서울특별시 구로구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인이상 대한민국 서울특별시 서초구 바우뫼로 ***(양재동, 우도빌딩 *층)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 서울특별시 성동구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2007.01.10 수리 (Accepted) 1-1-2007-0027056-67
2 서지사항보정서
Amendment to Bibliographic items
2007.01.11 수리 (Accepted) 1-1-2007-0027612-43
3 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status
2011.06.23 수리 (Accepted) 1-1-2011-0480173-87
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2011.06.29 수리 (Accepted) 1-1-2011-0498952-03
5 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2011.10.26 수리 (Accepted) 1-1-2011-0839230-12
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.03.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0174459-29
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.12.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0791351-05
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.02.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-0163499-22
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.03.27 수리 (Accepted) 1-1-2013-0262804-11
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.04.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-0348081-91
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.05.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-0452059-58
12 지정기간연장관련안내서
Notification for Extension of Designated Period
2013.05.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0058839-16
13 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.06.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0536634-49
14 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.06.17 수리 (Accepted) 1-1-2013-0536598-93
15 등록결정서
Decision to grant
2013.10.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0704318-14
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.06.05 수리 (Accepted) 4-1-2014-5068294-39
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5022074-70
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5155816-75
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.06 수리 (Accepted) 4-1-2019-5156285-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
제1 전극;상기 제1전극과 대향 배치되는 제2 전극; 및상기 제1 전극과 제2 전극의 사이에 개재되고, 전하이동착물(charge transfer complex)을 형성하는 전자 주개 및 전자 받개가 혼합된 박막층을 포함하고,상기 전자 주개 및 전자 받개는 서로에 관계없이 단분자 또는 고분자 유기물인 것인 비휘발성 메모리 소자
2 2
제1항에 있어서, 상기 전하이동착물은 상기 전자 주개 및 상기 전자 받개의 혼합에 의하여 자발적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
3 3
제1항에 있어서, 상기 전하이동착물은 400 ㎚ 내지 800 ㎚ 사이의 파장에서 가시광선을 흡수하는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
4 4
제1항에 있어서, 상기 전하이동착물은 상기 박막층 내로 인가되는 외부 전압에 의하여 비자발적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
5 5
제1항에 있어서, 상기 전자 주개의 HOMO 에너지 준위와 상기 전자 받개의 LUMO 에너지 준위의 차이가 0
6 6
제1항에 있어서, 상기 단분자 또는 고분자 유기물은 아닐린(aniline), N-메틸아닐린(N-methylaniline), N,N-디메틸아닐린(N,N-dimethylaniline), p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine), 2-클로로-p-페닐렌디아민(2-chloro-p-phenylenediamine), 2-클로로-5-메틸-p-페닐렌디아민(2-chloro-5-methyl-p-phenylenediamine), 2,5-디클로로-p-페닐렌디아민(2,5-dichloro-p-phenylenediamine), 2,5-디메틸-p-페닐렌디아민(2,5-dimethyl-p-phenylenediamine), 디아미노듀렌(diaminodurene), N,N,N',N'-테트라메틸-페닐렌디아민(N,N,N',N'-tetramethyl-phenylenediamine), N,N-디메일-페닐렌이다민(N,N-dimethyl-phenylenediamine), 1,5-디메틸나프탈렌(1,5-dimethylnaphthalene), 1,8-디메틸나프탈렌(1,8-dimethylnaphthalene), 벤지딘(benzidine), 3,3',5,5'-테트라메틸-벤지딘(3,3',5,5'-tetramethyl-benzidine), N,N,N',N'-테트라메틸-벤지딘(N,N,N',N'-tetramethyl-benzidine), 1,6-디아미노피렌(1,6-diaminopyrene), N,N,N',N'-테트라메틸-디아미노피렌(N,N,N',N'-tetramethyl-diaminopyrene), 페나진(phenazine), 5,10-디메틸-1,10-디하이드로페나진(5,10-dimethyl-5,10-dihydrophenazine), 5,10-디메틸-5,10-디하이드로페나진(5,10-diethyl-5,10-dihydrophenazine), 1,10-디프로칠-1,10-디하이드로페나진(5,10-dipropyl-5,10-dihydrophenazine), 5-메틸-5,10-디하이드로페나진(5-methyl-5,10-dihydrophenazine), 1,10-디하이드로-2,3,5,7,8,10-헥사메틸페나진(5,10-dihydro-2,3,5,7,8,10-hexamethylphenazine), 페노티아진(phenothiazine), N-메틸페니티아진(N-methylphenothiazine), 2-클로로페노티아진(2-chlorophenothiazine), 테트라키스(디메틸아미노)에틸렌 페로센(tetrakis(dimethylamino)ethylene ferrocene), 디메틸페로센(dimethylferrocene), 데가메틸페로센(decamethylferrocene), 니켈로센(nickellocene), 데카메틸니켈로센(decamethylnickellocene), 코발토센(cobaltocene), 테트라티아풀발렌(tetratiafulvalene), 2,6-디메틸테트라티아풀발렌(2,6-dimethyltetratiafulvalene), 테트라메틸테트라티아풀발렌(tetramethyltetratiafulvalene), 2,6-디페닐테트라티아풀발렌(2,6-diphenyltetratiafulvalene), 2,6-디페닐-3,7-디메틸테트라티아풀발렌(2,6-diphenyl-3,7-dimethyltetratiafulvalene), 디벤조테트라티아풀발렌(dibenzotetratiafulvalene), 옥타메틸렌테트라티아풀발렌(octamethylenetetratiafulvalene), 헥사메틸렌테트라티아풀발렌(hexamethylenetetratiafulvalene), 4,5,4',5'-테트라키스-메틸설파닐-2,2'비((1,3)디티오릴리덴)(4,5,4',5'-Tetrakis-methylsulfanyl-2,2'bi((1,3)dithiolylidene)), 4,5,4',5'-테트라키스-메틸텔라닐-2,2'비((1,3)디티오릴리덴)(4,5,4',5'-Tetrakis-methyltellanyl-2,2'bi((1,3)dithiolylidene)), 테트라셀레나풀발렌(tetraselenafulvalene), 테트라메틸테트라셀레나풀발렌(tetramethyltetraselenafulvalene), 헥사메틸렌테트라셀레나풀발렌(hexamethylenetetraselenafulvalene), 헥사메틸렌테트라텔루라풀발렌(hexamethylenetetratellurafulvalene), 테트라티아테트라센(tetratiatetracene), 테트라셀레나테트라센(tetraselenatetracene), 테트라페닐바이티오피랄리덴(tetraphenylbithiopyralydene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(Anthracene), 페난트렌(phenanthrene), 펜타센(pentacene), 피렌(pyrene), 아줄렌(azulene), 아세타프텐(acenaphthene), 카바졸(carbazole), 아크리딘(acridine), p-벤조퀴논(p-benzoquinone)(p-BQ), MeBQ, ClBQ, BrBQ, Me2BQ, Cl2BQ, ClMeBQ, Br2BQ, BrMeBQ, 2,6-Cl2BQ, 2,6-Br2BQ, 2,6-Me2BQ, 2,3,5-트리클로로-p-벤조퀴논(2,3,5-trichloro-p-benzoquinone), 클로라닐(chloranil), 브로마닐(bromanil), 아이오다닐(iodanil), 플루오라닐(fluoranil), 2,3-디시아노-5,6-디클로로-p-벤조퀴논(2,3-dicyano-5,6-dichloro-p-benzoquinone), 테트라메틸-p-벤조퀴논(tetramethyl-p-benzoquinone), o-벤조퀴논(o-benzoquinone), o-클로라닐(o-chloranil), o-브로마닐(o-bromanil), 나프토퀴논(naphthoquinone)(NQ), 2,3-디클로로나프토퀴논(2,3-dichloronaphthoquinone), 2,3-다이시아노나프토퀴논(2,3-dicyanonaphthoquinone)((CN)2NQ), 9,10-안트라퀴논(9,10-anthraquinone)(AQ), 테트라시아노퀴노디메탄(tetracyanoquinodimethane)(TCNQ), MeTCNQ, (OMe)TCNQ, FTCNQ, CLTCNQ, BrTCNQ, Me2TCNQ, Et2TCNQ, Pr2TCNQ, (OMe)2TCNQ, F2TCNQ, Cl2TCNQ, Br2TCNQ, I2TCNQ, ClMeTCNQ, BrMeTCNQ, IMeTCNQ, F4TCNQ, 테트라시아노-1,4-나프토퀴노디메탄(tetracyano-1,4-naphthoquinodimethane)(TCNNQ), 테트라시아노-9,10-안트라퀴노디메탄(tetracyano-9,10-anthraquinodimethane), 테ㅡ라시아노-2,6-나프토퀴노디메탄(tetracyano-2,6-naphthoquinodimethane)(TNAP), F6TNAP, TCNDQ, F8TCNDQ, 디이사노퀴논디이민(dicyanoquinonediimine)(DCNQI), 2-메틸디시아노퀴논디이민(2-methyldicyanoquinonediimine), 2-클로로시아노퀴논디이민(2-chlorodicyanoquinonediimine), 2-브로모디시아노퀴논디이민(2-bromodicyanoquinonediimine), 2,5-디메틸디시아노퀴논디이민(2,5-dimethyldicyanoquinonediimine), 2-메틸-5-디메틸디시아노퀴논디이민(2-methyl-5-dimethyldicyanoquinonediimine), 2,5-디클로로디시아노퀴논디이민(2,5-dichlorodicyanoquinonediimine), 2-브로모-5-디메틸이시아노퀴논이이민(2-bromo-5-dimethyldicyanoquinonediimine), 2,5-디브로모디시아노퀴논디이민(2,5-dibromodicyanoquinonediimine), 2,3,5,6-테트라클로로디시아노퀴논디이민(2,3,5,6-tetrachlorodicyanoquinonediimine), 2,3,5,6-테트라플로오로디시아노퀴논디이민(2,3,5,6-tetrafluorodicyanoquinonediimine), 디시아노-1,4-나프토퀴논디이민(dicyano-1,4-naphthoquinonediimine), 디시아노-9,10-안트라퀴논디이민(dicyano-9,10-anthraquinonediimine), 디니트로-벤젠(dinitro-benzene), 1,3,4-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논(2,4,7-trinitro-9-fluorenone), 2,4,7-트리니트로-9-플루오레닐리덴말로노니트릴(2,4,7-trinitro-9-fluorenylidenemalononitrile), 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논(2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone), 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레닐리덴말로노니트릴(2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenylidenemalononitrile), 테트라시아노에틸렌(tetracyanoethylene), 헥사시아노부타디엔(hexacyanobutadiene), 헥사시아노벤젠(hexacyanobenzene), 테트라시아노벤젠(tetracyanobenzene), 디시아노벤젠(dicyanobenzene), 피로멜리틱 디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride), 2-아미노-4,5-이미다졸이카보니트릴(2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile), 테트라센(Tetracene), 펜트라센(Pentacene), 페릴렌(Perylene), 플러렌(Fullerene), 트리스-(8-하이드록시퀴놀린)알루미늄(Tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum), 구리 프탈로시아닌(Copper phthalocyanine), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-이미노)-트리페닐아민 (4,4',4"-Tris(N,N-diphenyl-amino)- triphenylamine), N,N'-디-1-나프틸-N,N'-디페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(N,N'-di-1-naphthyl-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스-(페닐)-벤지딘(N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), N4,N4'-디-페난트렌-9-일-N4,N4'-디페닐-비페닐-4,4'-디아민(N4,N4'-Di-phenanthren-9-yl-N4,N4'-diphenyl-biphenyl-4,4'-diamine), 디벤조크리센(Dibenzochrysene), 9,10-비스-(α-나프틸)-안트렌(9,10-Bis-(α-naphthyl)-anthrene), 9,10-비스-(β-나프틸)-안트렌(9,10-Bis-(β-naphthyl)-anthrene), 디페닐페네타센(Diphenylpenetacene), 2,6-비스-(2-{4-[(4-메톡시-페닐)-페닐-아미노]-페닐}-비닐)-나프탈렌-1,5-디카보니트릴(2,6-Bis-(2-{4-[(4-methoxy-phenyl)-phenyl-amino]-phenyl}-vinyl)-naphthalene-1,5-dicarbonitrile), 2-{3-[2-(4-디메틸아미노-페닐)-비닐]-5,5-디메틸-사이클로헥-2-세닐리덴}-말로노니트릴(2-{3-[2-(4-Dimethylamino-phenyl)-vinyl]-5,5-dimethyl-cyclohex-2-enylidene}-malononitrile), Pt 옥사에틸포피린(Pt octaethylporphyrin), FIrpic, C60F42, 트랜스-폴리아세틸렌(Trans-polyacetylene), 폴리(페닐렌-비닐렌)(Poly(phenylene-vinylene)), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리피롤(Polypyrrol), 폴리(헥시리오펜)(Poly(hexylthiophene)), 폴리(옥틸티오펜)(Poly(octylthiophene)), 폴리(p-페닐렌)(Poly(p-phenylene)), 폴리(아크릴로니트릴)(Poly(acrylonitrile)), 폴리(비닐카바졸)(Poly(vinylcarbarzole)), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-알크-비티오펜)(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-bithiophene)), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-알트-벤조티아디아졸)(Poly(9,9-dicotylfluorene-alt-benzothiadiazole)), 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸헥소시)-p-페닐렌비닐렌(Poly(2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-p-phenylenevinylene)), 4,4'-비스-(2,2-디페닐-비닐)-비페닐(4,4'-Bis-(2,2-diphenyl-vinyl)-biphenyl) 및 폴리 메틸-페닐-실란(Poly methyl-phenyl-silane)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
7 7
제1항에 있어서, 상기 박막층은 두께가 5 ㎚ 내지 200 ㎚인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
8 8
제1항에 있어서, 상기 박막층은 저항 상태가 외부의 전기적 구동에 의하여 가역적으로 제어가 가능하고, 0
9 9
제1 전극;상기 제1전극과 대향 배치되는 제2 전극;상기 제1 전극과 제2 전극의 사이에 개재되고, 전하이동착물(charge transfer complex)을 형성하는 전자 주개 및 전자 받개가 혼합된 둘 이상의 박막층; 및상기 둘 이상의 박막층들 사이에 개재되는 적어도 하나의 공통 전극을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
10 10
제9항에 있어서, 상기 둘 이상의 박막층은 서로 동일한 물질 및 조성의 전자 주개 및 전자 받개를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
11 11
제9항에 있어서, 상기 둘 이상의 박막층은 서로 다른 물질 또는 서로 다른 조성의 전자 주개 또는 전자 받개를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
12 12
대향 배치되는 둘 이상의 제1항 또는 제9항의 소자; 및상기 둘 이상의 소자들 사이에 개재되는 적어도 하나의 절연층을 포함하고,상기 소자들은 상기 절연층에 의하여 분리되어, 독립적으로 작동하는 것인 비휘발성 메모리 소자
13 13
대향 배치되는 둘 이상의 제1항 또는 제9항의 소자; 및상기 둘 이상의 소자들 사이에 개재되는 적어도 하나의 전도성 비아층을 포함하고,상기 소자들은 상기 전도성 비아층을 통하여 전기적으로 연결되는 것인 비휘발성 메모리 소자
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부(산업자원부) 지식경제부(산업자원부) 핵심기술개발사업(핵심연구개발사업) 64Gb급 PoRAM용 신재료 소자, 공정설계 원천기술 개발(차세대비휘발성메모리개발사업단)