2008-12-10
org.kosen.entty.User@1339b9b1
구소영(royalvenus)
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ReRAM 에서 대부분 전극물질로 Pt를 많이 사용하는 것으로 알고있습니다.
제가 궁금한것은 어떠한 이유로 Pt를 사용하는지, 다른 전극물질로 가능한것은 어떠한 것이 있는지..
그리고 전극물질 중 흔한 Al의 경우는 왜 사용하지 않는지 알고싶습니다.
개인적인 생각으로는 Pt의 일함수가 크기 때문에 사용하는게 아닌가 싶은데...
이런 짧은 생각말고 전문적인 의견을 듣고싶습니다. 도와주세요 ㅠㅠ
- ReRAM
- Pt
- Al
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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답변
안길홍님의 답변
2008-12-10- 0
>ReRAM(non-volatile resistive random access memory)에서 가장 중요한 문제는 전극이 산화되지 않아야 하는 것이 기본 원칙입니다. 대부분의 금속(Al 포함하여)은 산화되어 버리기 때문에 어느정도 시간이 지나면 전극으로써의 기능을 상실하게 됩니다. 따라서 이를 극복하기 위하여 산화되기 매우 어려운 Pt를 사용하게 됩니다. 이는 Oxygen reduction catalyst기능을 가지게 됩니다. 한가지 자료를 참고 바랍니다. -
답변
김태영님의 답변
2008-12-18- 0
네... 윗분이 정확히 답변해 주셨기에, 필요 없겠지만, 개인적인 견해를 조금 추가하겠습니다. 아시는 바와같이 전극물질 선택에 관한 기준은 굳이 ReRAM이라서 특별한 것은 아닙니다. 다만, ReRAM은 MIM구조를 지니고 있기 때문이고, 실제 요즘 DRAM capacitor나 FeRAM등의 비휘발성 메모리에서는 거의 대부분이 MIM구조를 지니게 되므로, 하부 전극의 선택에 있어서 일반적인 사항은 거의 비슷합니다. MIM구조에서 하부전극을 선택할 때에는 기판과의 결정성에 대한 미스메치와, 각 전극물질의 결정구조에 따른 산화물의 결정성 등을 이유로 정하는 것이 가장 기본적인 첫번째 조건이죠. RRAM에서 주로 사용되는 기판은 Si이나 STO기판등인데, 이러한 기판 위에서는 Pt(100)이나 Pt(111)의 성장이 성막조건에 따라 비교적 제작이 용이하죠. 또한, 보통 RRAM이나 FRAM에서 주로 이용되는 산화물은 주로 Cubic구조를 지닌 것이 많은데, PZT, STO, BST, LaMnO3 등에 전이금속을 도핑해서 RRAM으로 이용하더라도, 원 결정구조는 Perovskite형의 cubic이므로 Pt(100)에는 Cube on cube형태로 안정된필름 형성이 가능하죠. 요즘에는 일부러 미스메치가 큰 조합으로 결정에 strain을 주어 그 변형된 성질을 연구하는 그룹도 있구요. 그리고, Pt이 각광받는 가장 큰 이유는 무엇보다 항산화성이겠지요. 윗분 말씀대로 산화가 되는 금속은 금속전극과 산화물 사이에 불안정한 인터페이스레이어를 형성하기 때문이죠. 게다가 높은 일함수... 이것은 현재 디바이스에서는 빼놓을 수 없는 이유이기도 합니다. 하지만, 높은 일함수는 또한 리크전류의 원인이 계면이나 벌크이냐에 따라 달라지기도 합니다. 질문자님께서 말씀하신데로 Al도 전극으로 쓰는 데는 문제 없습니다. Al2O3와 같은 Al산화물은 그 자체로 안정된 산화물이지만, Aluminium oxide layer가 Al위에 생기게 되면, conductivity 가 문제가 되죠. 그리고, 말씀드린 결정성의 문제와 고온에서의 안정성때문에 하부전극으로는 잘 쓰이지 않습니다만, 상부전극으로는 괜찮은 재료입니다. 실제 Pt외에도 Ru이나 다른 전극들에 관한 연구도 많이 진행되어 왔습니다. Pt은 매력적인 전극재료이기는 하지만, 비싸다는 단점이 있죠. 또한, Chemical etching이 어렵다는 점이 큰 장애물입니다. 따라서 Ru같은 높은 일함수를 지니면서도 chemical etching이 용이한 전극이 많은 관심을 받고 있구요, SRO같은 산화물전극도 연구가 많이 되고 있습니다. 짧은 지식을 장황하게 썼습니다만... 반도체박막 하시는 분들은 대게 알만한 내용인지라 웬지 쓰기가 부끄럽네요... 혹시 잘못된 사항이 있으면 지적해주시고, 더 궁금한 사항이 있으면 질문하세요~ 모두... 즐거운 연구 되시기 바랍니다~ ^^ >ReRAM 에서 대부분 전극물질로 Pt를 많이 사용하는 것으로 알고있습니다. > >제가 궁금한것은 어떠한 이유로 Pt를 사용하는지, 다른 전극물질로 가능한것은 어떠한 것이 있는지.. > >그리고 전극물질 중 흔한 Al의 경우는 왜 사용하지 않는지 알고싶습니다. > >개인적인 생각으로는 Pt의 일함수가 크기 때문에 사용하는게 아닌가 싶은데... > >이런 짧은 생각말고 전문적인 의견을 듣고싶습니다. 도와주세요 ㅠㅠ -
답변
이상후님의 답변
2010-01-31- 0
>ReRAM 에서 대부분 전극물질로 Pt를 많이 사용하는 것으로 알고있습니다. > >제가 궁금한것은 어떠한 이유로 Pt를 사용하는지, 다른 전극물질로 가능한것은 어떠한 것이 있는지.. > >그리고 전극물질 중 흔한 Al의 경우는 왜 사용하지 않는지 알고싶습니다. > >개인적인 생각으로는 Pt의 일함수가 크기 때문에 사용하는게 아닌가 싶은데... > >이런 짧은 생각말고 전문적인 의견을 듣고싶습니다. 도와주세요 ㅠㅠ 관련 자료를 첨부합니다.