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산소 이온 저장원을 포함하는 제 1 전극;상기 산소 이온과의 산화 또는 환원 반응에 따라 전기적 또는 자기적 성질 중 적어도 어느 하나의 스위칭이 발생하는 제 2 전극; 및상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 상기 산소 이온의 전달 경로를 제공하는 가역적 컨덕팅 필라멘트를 갖는 브라운밀러라이트(Brownmillerite) 구조의 산소 이온 전달층을 포함하며, 상기 브라운밀러라이트 구조는 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면을 포함하는 스위칭 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 전기적 성질은, 컨덕턴스, 초전기(pyroelectriity), 압전성 또는 초전도성 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 자기적 성질은, 자력 또는 상자성체와 강자성체 사이의 상변화 중 어느 하나를 포함하며, 상기 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면은 경사 배향되어 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극을 가로지르는 스위칭 소자
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산소 이온 저장원을 포함하는 제 1 전극;상기 산소 이온과의 산화 또는 환원 반응에 따라 전기적 또는 자기적 성질 중 적어도 어느 하나의 스위칭이 발생하는 정보저장층을 포함하는 제 2 전극; 및상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 상기 산소 이온의 전달 경로를 제공하는 가역적 컨덕팅 필라멘트를 갖는 브라운밀러라이트(Brownmillerite) 구조의 산소이온 전달층을 포함하며, 상기 브라운밀러라이트 구조는 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 산소이온 전달층은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극에 인가된 외부 전력 신호의 인가에 의해, 상기 브라운밀러라이트 구조 내의 적어도 일부에서 페로브스카이트 결정 구조로의 토포택틱 상전이(topotactic phase transition)를 통해 상기 가역적 컨덕팅 필라멘트를 형성하는 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 산소이온 전달층은, SrFeOx, SrCoOx Ca2Al2O5, Ca2Fe2O5, 또는 Ca2SiO4(x는 화학양론적 또는 비화학양론적 실수임)을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 산소이온 전달층의 두께는 20 nm 내지 500 nm의 범위 내인 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 산소 이온 저장원은 도전성 금속 산화물을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제 7 항에 있어서,상기 도전성 금속 산화물은 페로브스카이트 결정 구조를 갖는 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면은 경사 배향되어 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극을 가로지르는 비휘발성 메모리 소자
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 전극은 상기 페로브스카이트 결정 구조를 형성하기 위한 페로브스카이트 결정 구조의 에피택셜 기저층을 포함하며,상기 에피택셜 기저층은 우선 배향된 밀러지수 (111) 면을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제 3 항에 있어서,상기 제 1 전극에 결합되는 제 1 도전성 라인; 및상기 제 2 전극에 결합되는 제 2 도전성 라인을 더 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제 11 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 라인과 상기 제 2 도전성 라인을 선택하여, 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 통하여 흐르는 전기적 포밍 신호의 인가에 의해, 상기 브라운밀러라이트 구조 내의 적어도 일부에서 페로브스카이트 결정 구조로의 토포택틱 상전이(topotactic phase transition)를 통해 상기 가역적 컨덕팅 필라멘트를 형성하는 비휘발성 메모리 소자
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산소 이온 저장원을 포함하는 제 1 전극을 형성하는 단계;상기 제 1 전극 상에 브라운밀러라이트(Brownmillerite) 구조의 산소 이온 전달층을 형성하는 단계;상기 산소 이온 전달층 상에 상기 산소 이온과의 산화 또는 환원 반응에 따라 전기적 또는 자기적 성질 중 적어도 어느 하나의 스위칭이 발생하는 정보 저장층을 포함하는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 브라운밀러라이트 구조는 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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제 13 항에 있어서, 제 1 전극을 형성하는 단계 이전에, 페로브스카이트 결정 구조의 비도전성 에피택셜 기저층을 형성하는 단계를 더 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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제 14 항에 있어서, 상기 비도전성 에피택셜 기저층은 우선 배향된 밀러지수 (111) 면을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 우선 배향된 밀러 지수 (111) 면은 경사 배향되어 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극을 가로지르는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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