요약 | 본 발명은, 가변 저항체, 이를 이용한 비휘발성 메모리 소자 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이타늄(Ti)의 제 1 전극; 쇼트키 장벽층을 형성하기 위한 제 2 전극; 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에, 산소 결핍 하프늄 산화막(HfO2-x, 0003c#x003c#2), 상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 제 1 전극 사이의 산소 결핍 타이타늄 산화막(TiOx), 및 상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 제 2 전극 사이의 화학양론적 탄탈륨 산화막(Ta2O5)을 갖는 적층 구조를 포함하는 가변 저항체가 제공될 수 있다. |
---|---|
Int. CL | H01L 45/00 (2006.01.01) H01L 27/24 (2006.01.01) |
CPC | H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) H01L 45/10(2013.01) |
출원번호/일자 | 1020150093780 (2015.06.30) |
출원인 | 서울대학교산학협력단 |
등록번호/일자 | 10-1735187-0000 (2017.05.04) |
공개번호/일자 | 10-2017-0003866 (2017.01.10) 문서열기 |
공고번호/일자 | (20170515) 문서열기 |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 등록 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | Y (2015.06.30) |
심사청구항수 | 13 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 황철성 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 |
2 | 윤정호 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 김권석 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 논현로**, B동 *층(양재동, 삼호물산빌딩)(아이피맥스특허법률사무소) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2015.06.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0637286-13 |
2 | 보정요구서 Request for Amendment |
2015.07.15 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2015-0114832-69 |
3 | [출원서등 보정]보정서 [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment |
2015.08.12 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0782044-49 |
4 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2016.01.12 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
5 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2016.03.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-6-2016-0028952-55 |
6 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2016.03.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0197971-63 |
7 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2016.05.13 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0457710-49 |
8 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2016.06.16 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0581768-17 |
9 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2016.06.16 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2016-0581772-90 |
10 | 거절결정서 Decision to Refuse a Patent |
2016.08.09 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0572252-06 |
11 | [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Extension of Legal Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration) |
2016.09.09 | 수리 (Accepted) | 7-1-2016-0053233-03 |
12 | [명세서등 보정]보정서(재심사) Amendment to Description, etc(Reexamination) |
2016.10.10 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2016-0980606-22 |
13 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2016.10.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0980605-87 |
14 | 최후의견제출통지서 Notification of reason for final refusal |
2016.10.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0765900-55 |
15 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2016.10.26 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2016-1041998-14 |
16 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2016.10.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1041999-59 |
17 | [출원서등 보정]보정서 [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment |
2016.11.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1173047-26 |
18 | 최후의견제출통지서 Notification of reason for final refusal |
2016.12.14 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0901821-04 |
19 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2017.02.10 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2017-0138707-08 |
20 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2017.02.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0138708-43 |
21 | 등록결정서 Decision to Grant Registration |
2017.04.21 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2017-0288798-17 |
22 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
23 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
24 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
25 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.11.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5265458-48 |
번호 | 청구항 |
---|---|
1 |
1 산화 가능한 반응성 금속인 타이타늄(Ti)의 제 1 전극;쇼트키 장벽층을 형성하기 위한 제 2 전극;상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에, 산소 결핍 하프늄 산화막(HfO2-x, 0003c#x003c#2), 상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 제 1 전극 사이의 밴드 갭을 갖는 전하 트랩 센터인 산소 결핍 타이타늄 산화막(TiOx), 및 상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 제 2 전극 사이의 화학양론적 탄탈륨 산화막(Ta2O5)을 갖는 적층 구조를 포함하고,상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 산소 결핍 타이타늄 산화막의 총 산소량은 화학양론적 하프늄 산화막의 산소 농도와 동등하며,상기 제 1 전극의 전위보다 상기 제 2 전극의 전위가 더 높도록 바이어스가 인가되면 저항성 스위칭이 일어나고, 상기 제 1 전극보다 상기 제 2 전극의 전위가 더 낮아지면, 소정 전압 차이까지는 전류가 차단되고, 상기 산소 결핍 하프늄 산화막, 상기 산소 결핍 타이타늄 산화막과 상기 제 1 전극 사이의 계면들은 상기 제 1 전극의 전위가 상기 제 2 전극의 전위보다 더 높도록 음의 바이어스가 인가되었을 때, 준오믹(Quasi-ohmic) 특성을 갖는 전하 주입 인터페이스를 제공하는 가변 저항체 |
2 |
2 제 1 항에 있어서,상기 제 2 전극은, 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au), 루테늄(Ru) 또는 이들의 합금을 포함하는 가변 저항체 |
3 |
3 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극은 하부 전극이며, 상기 제 2 전극은 상부 전극인 가변 저항체 |
4 |
4 제 1 항에 있어서, 상기 하프늄 산화막은 단사정계 결정 구조를 가지며, 상기 탄탈륨 산화막은 비정질 구조를 갖는 가변 저항체 |
5 |
5 삭제 |
6 |
6 제 1 항에 있어서, 상기 저항성 스위칭은 상기 하프늄 산화막 내에 형성된 트랩 센터들에서 전하의 트래핑 및 디트랩핑에 의해 조절되는 가변 저항체 |
7 |
7 제 6 항에 있어서, 상기 전하의 트래핑은 셋 상태에 할당되고 상기 전하의 디트래핑은 리셋 상태에 할당되는 가변 저항체 |
8 |
8 제 1 항 기재의 상기 가변 저항체를 정보 저장 요소로 포함하는 메모리 셀들의 어레이를 갖는 비휘발성 메모리 소자 |
9 |
9 제 8 항에 있어서, 상기 메모리 셀들의 어레이는 크로스 포인트 구조를 갖는 비휘발성 메모리 소자 |
10 |
10 제 8 항에 있어서, 상기 메모리 셀의 어레이에 병렬 연결된 외부 저항을 더 포함하는 비휘발성 메모리 소자 |
11 |
11 산화 가능한 반응성 금속인 타이타늄(Ti)의 제 1 전극을 형성하는 단계;상기 제 1 전극 상에 하프늄 산화막을 형성하는 단계; 상기 하프늄 산화막 상에 탄탈륨 산화막을 형성하는 단계; 및상기 탄탈륨 산화막 상에 쇼트키 장벽층을 형성하기 위한 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 하프늄 산화막을 형성하는 단계 또는 상기 탄탈륨 산화막을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 전극이 부분 산화되어 상기 제 1 전극과 상기 하프늄 산화막 사이에 밴드 갭을 갖는 전하 트랩 센터인 산소 결핍 타이타늄 산화막이 형성되고 상기 하프늄 산화막이 산소 결핍 하프늄 산화막으로 변환되고, 상기 산소 결핍 하프늄 산화막과 상기 산소 결핍 타이타늄 산화막의 총 산소량은 화학양론적 하프늄 산화막의 산소 농도와 동등하며,상기 제 1 전극의 전위보다 상기 제 2 전극의 전위가 더 높도록 바이어스가 인가되면 저항성 스위칭이 일어나고, 상기 제 1 전극보다 상기 제 2 전극의 전위가 더 낮아지면, 소정 전압 차이까지는 전류가 차단되고, 상기 산소 결핍 하프늄 산화막, 상기 산소 결핍 타이타늄 산화막과 상기 제 1 전극 사이의 계면들은 상기 제 1 전극의 전위가 상기 제 2 전극의 전위보다 더 높도록 음의 바이어스가 인가되었을 때, 준오믹(Quasi-ohmic) 특성을 갖는 전하 주입 인터페이스를 제공하는 가변 저항체의 제조 방법 |
12 |
12 제 11 항에 있어서, 상기 하프늄 산화막은 자기 제한적 프로세스 증착법에 의해 형성되고, 상기 탄탈륨 산화막은 하지의 상기 하프늄 산화막에 산소 공공을 유도하기 위한 결함 유도 자기 제한적 프로세스 증착법에 의해 형성되는 가변 저항체의 제조 방법 |
13 |
13 제 12 항에 있어서, 상기 자기 제한적 프로세스 증착법은 열적 원자층 증착법이고, 상기 결함 유도 자기 제한적 프로세스 증착법은 플라즈마 강화 원자층 증착법인 가변 저항체의 제조 방법 |
14 |
14 제 11 항에 있어서, 상기 하프늄 산화막은 단사정계 결정 구조를 가지며, 상기 탄탈륨 산화막은 비정질 구조를 갖는 가변 저항체의 제조 방법 |
지정국 정보가 없습니다 |
---|
순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
---|---|---|---|---|
1 | US10622561 | US | 미국 | FAMILY |
2 | US20170005262 | US | 미국 | FAMILY |
순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
---|---|---|---|---|
1 | US10622561 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
2 | US2017005262 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
---|---|---|---|---|
1 | 미래창조과학부 | 서울대학교 산학협력단 | 국제공동연구사업 | 축소화 한계에 영향을 받지 않는 미래 기억 소자 |
특허 등록번호 | 10-1735187-0000 |
---|
표시번호 | 사항 |
---|---|
1 |
출원 연월일 : 20150630 출원 번호 : 1020150093780 공고 연월일 : 20170515 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20170421 청구범위의 항수 : 13 유별 : H01L 27/115 발명의 명칭 : 가변 저항체, 이를 이용한 비휘발성 메모리 소자 및 이들의 제조 방법 존속기간(예정)만료일 : |
순위번호 | 사항 |
---|---|
1 |
(권리자) 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구... |
제 1 - 3 년분 | 금 액 | 276,000 원 | 2017년 05월 04일 | 납입 |
제 4 년분 | 금 액 | 167,890 원 | 2020년 05월 13일 | 납입 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2015.06.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0637286-13 |
2 | 보정요구서 | 2015.07.15 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2015-0114832-69 |
3 | [출원서등 보정]보정서 | 2015.08.12 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0782044-49 |
4 | 선행기술조사의뢰서 | 2016.01.12 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
5 | 선행기술조사보고서 | 2016.03.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-6-2016-0028952-55 |
6 | 의견제출통지서 | 2016.03.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0197971-63 |
7 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2016.05.13 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0457710-49 |
8 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2016.06.16 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0581768-17 |
9 | [명세서등 보정]보정서 | 2016.06.16 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2016-0581772-90 |
10 | 거절결정서 | 2016.08.09 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0572252-06 |
11 | [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2016.09.09 | 수리 (Accepted) | 7-1-2016-0053233-03 |
12 | [명세서등 보정]보정서(재심사) | 2016.10.10 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2016-0980606-22 |
13 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2016.10.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0980605-87 |
14 | 최후의견제출통지서 | 2016.10.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0765900-55 |
15 | [명세서등 보정]보정서 | 2016.10.26 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2016-1041998-14 |
16 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2016.10.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1041999-59 |
17 | [출원서등 보정]보정서 | 2016.11.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1173047-26 |
18 | 최후의견제출통지서 | 2016.12.14 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0901821-04 |
19 | [명세서등 보정]보정서 | 2017.02.10 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2017-0138707-08 |
20 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2017.02.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0138708-43 |
21 | 등록결정서 | 2017.04.21 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2017-0288798-17 |
22 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
23 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
24 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
25 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.11.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5265458-48 |
기술정보가 없습니다 |
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과제고유번호 | 1711028111 |
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세부과제번호 | 2012K1A1A2040157 |
연구과제명 | 축소화 한계에 영향을 받지 않는 미래 기억 소자 |
성과구분 | 등록 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2015 |
연구기간 | 201208~201807 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1711030526 |
---|---|
세부과제번호 | 2014R1A2A1A10052979 |
연구과제명 | 10nm급 메모리반도체를 위한 소자 및 공정연구 |
성과구분 | 등록 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2015 |
연구기간 | 201411~201710 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | IT(정보기술) |
과제고유번호 | 1711028111 |
---|---|
세부과제번호 | 2012K1A1A2040157 |
연구과제명 | 축소화 한계에 영향을 받지 않는 미래 기억 소자 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2015 |
연구기간 | 201208~201807 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1711030526 |
---|---|
세부과제번호 | 2014R1A2A1A10052979 |
연구과제명 | 10nm급 메모리반도체를 위한 소자 및 공정연구 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2015 |
연구기간 | 201411~201710 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | IT(정보기술) |
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[KST2021001616][서울대학교] | 더블 게이트를 갖는 반도체 소자 및 뉴럴 네트워크 내 타겟 반도체 소자의 시냅스 가중치를 설정하는 방법 | 새창보기 |
[KST2021000778][서울대학교] | 비휘발성 메모리 장치 및 이의 동작 방법 | 새창보기 |
[KST2019001094][서울대학교] | 층상구조의 전이금속 황화인을 이용한 터널링 접합 소자 | 새창보기 |
[KST2019004155][서울대학교] | 저항변화 물질층을 가지는 비휘발성 메모리소자 | 새창보기 |
[KST2019014385][서울대학교] | 선택 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 비휘발성 메모리 소자 | 새창보기 |
[KST2016019606][서울대학교] | 비휘발성 저항 스위칭 특성을 갖는 메모리 소자 및 이의 제조방법(Memory device having non-volatile resistive switching characteristics and manufacturing method thereof) | 새창보기 |
[KST2022018912][서울대학교] | 원자층 증착 공정을 이용한 칼코게나이드계 박막의 형성 방법, 이를 적용한 상변화 물질층의 형성 방법 및 상변화 메모리 소자의 제조 방법 | 새창보기 |
[KST2022000818][서울대학교] | 수직 배향 나노 구조의 할라이드 페로브스카이트 기반 뉴로모픽 멤리스터 소자 및 이의 제조방법 | 새창보기 |
[KST2022019858][서울대학교] | 상변화 메모리 소자 | 새창보기 |
[KST2016016184][서울대학교] | 생흡수성 및 생분해성 물질로 제조되는 비휘발성 저항 기억 소자(Bioresorbable and Biodegradable non-volatile resistive memory device) | 새창보기 |
[KST2021013014][서울대학교] | 원자층 증착 공정을 이용한 칼코게나이드계 박막의 형성 방법, 이를 적용한 상변화 물질층의 형성 방법 및 상변화 메모리 소자의 제조 방법 | 새창보기 |
[KST2021013015][서울대학교] | 원자층 증착 공정을 이용한 칼코게나이드계 박막의 형성 방법, 이를 이용한 스위칭 소자의 형성 방법 및 메모리 소자의 제조 방법 | 새창보기 |
[KST2019011660][서울대학교] | 터널링 절연막이 삽입된 저항성 메모리 소자 및 이를 이용한 메모리 어레이와 그 제조방법 | 새창보기 |
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[KST2019011789][서울대학교] | 다중 저항 스위칭 특성을 가지는 유연성 메모리 소자 및 이의 제조방법 | 새창보기 |
[KST2020007516][서울대학교] | 할라이드 페로브스카이트 물질을 포함하는 비휘발성 저항변화 메모리 소자 및 그 제조방법 | 새창보기 |
[KST2022018913][서울대학교] | 원자층 증착 공정을 이용한 칼코게나이드계 박막의 형성 방법, 이를 이용한 스위칭 소자의 형성 방법 및 메모리 소자의 제조 방법 | 새창보기 |
[KST2018000112][서울대학교] | 두 지점 전류 방식 감지를 이용하여 스닉 전류를 상쇄하는 크로스바 저항 메모리 및 그 읽기 방법(Crossbar RRAM with Sneak Current Cancellation Based on a Two-Port Current-Mode Sensing and Readout Method thereof) | 새창보기 |
[KST2019011957][서울대학교] | 비휘발성 저항 스위칭 특성을 갖는 메모리 소자 | 새창보기 |
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