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산화물 기판; 상기 산화물 기판 상에 구비되며, 상기 산화물 기판과 다른 종류의 물질로 이루어지는 산화물 박막층; 상기 산화물 박막층 상에 구비되는 상부전극; 및 상기 산화물 기판과 산화물 박막층의 이종접합에 의해, 상기 산화물 기판과 산화물 박막층의 계면에 형성된 2차원 전자가스층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 1 항에 있어서, 상기 산화물 박막층은 단일 박막층 또는 제 1 산화물 박막층과 제 2 산화물 박막층의 이중층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 2 항에 있어서, 상기 단일 박막층은 저항변화물질임과 동시에 상기 산화물 기판과의 이종접합을 통해 2차원 전자가스층의 형성을 유도하는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 2 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 상기 산화물 기판과의 이종접합을 통해 2차원 전자가스층의 형성을 유도하고, 상기 제 2 산화물 박막층은 저항변화물질이며, 상기 제 1 산화물 박막층은 상기 제 2 산화물 박막층에 대비하여 상대적으로 산소 공동(oxygen vacancy)의 밀도가 높으며, 상기 제 2 산화물 박막층은 상기 제 1 산화물 박막층에 대비하여 상대적으로 산소 공동의 밀도가 낮은 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 2 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 결정질 또는 비정질 구조를 이루며, 상기 제 2 산화물 박막층은 비정질 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 2 항에 있어서, 상기 산화물 기판, 단일 박막층, 제 1 산화물 박막층 및 제 2 산화물 박막층은 ABO3 또는 A1O 구조의 화학식을 갖는 물질로 이루어지며, 상기 A는 Sr, La, Ba, Al, Pb, Nd, Dy, Gd, Ca, Bi, Ag, K 및 Na로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 복수개이고, B는 Ti, Al, Zr, Nb, Sc, Ga, Ba, Ta 및 Fe로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 복수개이며, 상기 A1O는 TiO2, Ta2O5, SnO2, WO2, MgO, Al2O3 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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제 1 항에 있어서, 상기 상부전극과 2차원 전자가스층에 전계를 인가하면 2차원 전자가스층에 캐리어가 집적되고, 전계를 차단하면 상기 2차원 전자가스층이 소멸되는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자
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산화물 기판을 준비하는 단계; 상기 산화물 기판 상에 상기 산화물 기판과 다른 물질로 이루어지는 산화물 박막층을 형성하는 단계; 상기 산화물 박막층 상에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 산화물 박막층의 형성에 의해, 상기 산화물 기판과 산화물 박막층의 이종접합 계면에 2차원 전자가스층이 형성되는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 8 항에 있어서, 상기 산화물 박막층은 단일 박막층 또는 제 1 산화물 박막층과 제 2 산화물 박막층의 이중층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층과 제 2 산화물 박막층은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층과 제 2 산화물 박막층은 상기 산화물 기판과 다른 물질이며, 동일 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 상기 제 2 산화물 박막층에 대비하여 상대적으로 산소 공동(oxygen vacancy)의 밀도가 높으며, 상기 제 2 산화물 박막층은 상기 제 1 산화물 박막층에 대비하여 상대적으로 산소 공동의 밀도가 낮은 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 11 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 상기 제 2 산화물 박막층의 증착시 대비하여 상대적으로 낮은 산소 분압 조건 하에서 증착하고, 상기 제 2 산화물 박막층은 상기 제 2 산화물 박막층의 증착시 대비하여 상대적으로 높은 산소 분압 조건 하에서 증착하는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 11 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 0
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제 9 항에 있어서, 상기 단일 박막층은 1∼10mTorr의 산소 분압 조건 하에서 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 제 1 산화물 박막층은 결정질 또는 비정질 구조를 이루며, 상기 제 2 산화물 박막층은 비정질 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 산화물 기판, 단일 박막층, 제 1 산화물 박막층 및 제 2 산화물 박막층은 ABO3 또는 A1O 구조의 화학식을 갖는 물질로 이루어지며, 상기 A는 Sr, La, Ba, Al, Pb, Nd, Dy, Gd, Ca, Bi, Ag, K 및 Na로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 복수개이고, B는 Ti, Al, Zr, Nb, Sc, Ga, Ba, Ta 및 Fe로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 복수개이며, 상기 A1O는 TiO2, Ta2O5, SnO2, WO2, MgO, Al2O3 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단일 박막층, 제 1 산화물 박막층 및 제 2 산화물 박막층은 펄스레이저증착법(PLD, pulsed laser deposition), 스퍼터링법(sputtering), 에피택시증착법(epitaxy deposition), 전자빔증발법(electron beam evaporation), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition) 중 어느 한 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이종접합 산화막 구조를 이용한 저항변화 메모리소자의 제조방법
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