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하나 이상의 칼코지나이드 나노선으로 구성된 나노선층과;상기 나노선층의 양단에 각각 전기적으로 접촉되고, 외부로부터 전압을 인가받아 상기 나노선층에 전계를 인가하는 한쌍의 금속전극을 포함하고,상기 나노선층은 상기 전계에 의하여 비정질 구조와 결정질 구조 간의 상전이가 발생됨이 없이 내부에 일렉트로마이그레이션을 발생시키고 상기 일렉트로마이그레이션에 의하여 상기 전압의 변화에 따라 바이폴라 스위칭 거동의 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 일렉트로마이그레이션은 보이드, 힐록, 원자의 이동 및 상기 나노선의 조성 변화 중의 하나 이상인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 칼코지나이드는 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루리움(Te) 중에서 선택된 하나의 원소와, 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 인듐(In), 비소(As), 주석(Sn), 인(P), 은(Ag), 산소(O), 아연(Zn) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 하나 이상의 원소가 결합된 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 이원소로 이루어진 GeTe 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제4항에 있어서,상기 GeTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Te = 0
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제1항에 있어서,상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 삼원소로 이루어진 GeSbTe 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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7
제6항에 있어서,상기 GeSbTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Sb : Te = 1
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제1항에 있어서,기판과 상기 기판 상부에 형성된 옥사이드층을 더 포함하고, 상기 나노선층 및 금속전극은 상기 옥사이드층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제8항에 있어서,상기 옥사이드층은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 하프늄(Hf) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물 또는 질화물 또는 상기 산화물 및 질화물의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항 또는 제8항에 있어서,상기 나노선층 및 금속전극의 상부를 덮는 캡핑 옥사이드층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제10항에 있어서,상기 캡핑 옥사이드층은 SiO2, Al2O3, HfO2, Y2O3 및 V2O5 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제4항 또는 제5항에 있어서,상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 80~160㎚ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제6항 또는 제7항에 있어서,상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 120~220㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 칼코지나이드 나노선은 상기 칼코지나이드 나노선의 길이가 변화됨에 따라 상기 일렉트로마이그레이션의 정도와 상기 저항의 바이폴라 스위칭이 변동되는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 금속전극은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 티타늄 실리사이드(TiSi), 탄탈륨 실리사이드(TaSi), 알루미늄(Al), 알루미늄-구리 합금(Al-Cu), 알루미늄-구리-실리콘 합금(Al-Cu-Si), 텅스텐 실리사이드(WSi), 구리(Cu), 텅스텐-티타늄(TiW), 금(Au) 및 텅스텐-금(Ti/Au)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
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기판 상에 옥사이드층을 형성하는 단계와; 칼코지나이드 원료와 상기 기판을 반응로 내에서 서로 이격되도록 배치하고, 상기 칼코지나이드 원료를 소스 온도로 가열하여 증기상으로 휘발시키고 상기 기판을 성장 온도로 가열하여 칼코지나이드 증기를 상기 옥사이드층 상에 흡착시키는 단계와;상기 칼코지나이드 증기를 지속하여 캐리어 가스를 통해 공급하여 상기 옥사이드층 상에서 칼코지나이드의 과포화 및 석출 반응이 연속하여 반복되게함으로써 하나 이상의 칼코지나이드 나노선을 일차원적으로 성장시켜 칼코지나이드 나노선층을 형성하는 단계와;상기 칼코지나이드 나노선층의 양단과 각각 전기적으로 접촉하도록 한쌍의 금속전극을 형성하는 단계와;상기 나노선층 및 양단의 금속전극의 상부에 캡핑 옥사이드층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법
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제16항에 있어서,상기 칼코지나이드는 GeTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법
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제16항에 있어서,상기 칼코지나이드는 GeTe 칼코겐 화합물이고 상기 성장 온도는 290~310℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법
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제16항에 있어서,상기 칼코지나이드는 GeSbTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법
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20
제16항에 있어서,상기 칼코지나이드는 GeSbTe 칼코겐 화합물이고 상기 성장 온도는 340~360℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법
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