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형성 공정이 없는 초저전력 데이터 저장 애플리케이션을 위한 광매개 다중 레벨 플렉시블 구리 요오드화물 저항성 랜덤 액세스 메모리 소자 및 이의 제조방법

본 발명은 상보형 회로 시스템을 위한 금속 산화물 n형 대응물과 쉽게 통합될 수 있는 플렉시블 저전압 저항 랜덤 액세스 메모리(RRAM)에서 새롭게 등장하는 p형 요오드화구리(CuI) 반도체의 효과를 입증한다. 여기서 CuI RRAM 소자는 상온 고체 요오드화 공정을 통해 구현되며, 초저 바이어스 범위(± 0.5 V), 일정한 On/Off 비율(~104), 긴 유지 기간(>5X104s) 과 함께 ~103 사이클 이상의 우수한 내구성을 나타낸다. 또한, CuI의 주목할 만한 광 응답을 통해 가능한 광-메모리저항 기능을 활용하기 위해 청색 조명(λ= 455nm)을 사용하여 광매개 다중 레벨 데이터 저장 체계를 입증한다. 또한 전류 전도 및 저항 스위칭(RS) 거동은 203K에서 343K까지의 저 온 측정을 통해 체계적으로 연구되어 CuI RRAM 장치의 열 안정성과 지배적인 키 (key) 스위칭 메커니즘을 검증한다. CuI 장치 수명의 오랜 문제는 PMMA 캡슐화를 통해 효과적으로 해결 되어 비패시베이션 장치(non-passivated device)에 비해 공기 중에서도 소자 수명 이 15배 향상된다. 본 발명의 결과는 플렉시블 광전자 시스템이 광-메모리저항 기능을 갖춘 신뢰할 수 있는 초저전력 CuI RRAM 장치와 결합하여 PIM(Process-in- Memory)과 뉴로모픽 애플리케이션의 시냅스 요소에 필요한 다중 기능성 선택자 (multifunctional selectors)의 강화에 활용할 수 있음을 시사한다. 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.