KR100995775B1 - 유기물을 활성층으로하는 비휘발성 메모리 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 상부 전극과 하부 전극 사이에 균일한 박막형태의 유기물을 활성층으로 이용하여 용이하게 제조할 수 있으며, 전류-전압 스위칭 현상을 나타내며 낮은 전압에서 온/오프 비율이 큰 쌍안정성을 나타내는 비휘발성 메모리 소자에 관한 것이다.

상기 유기물은 구리 프탈로시아닌 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머 화합물을 포함하고 있다.

덴드리머

Description

유기물을 활성층으로하는 비휘발성 메모리 소자 {NON-VOLATILE MEMORY DEVICE CONTAINING ORGANIC MATERIALS AS AN ACTIVE LAYER }

본 발명은 유기 메모리 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 상부 전극과 하부 전극사이에서 구리프탈로시아닌으로 이루어진 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머 유기물을 활성층으로 포함하는 비휘발성 메모리 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 휴대용 단말기, 각종 스마트 카드, 전자 화폐, 디지털 카메라, 게임용 메모리, MP3 플레이어 등 디지털 매체의 이용이 급격하게 증가함에 따라서 저장하여야 할 정보의 양 또한 급증하고 있어 각종 메모리 소자에 대한 수요가 급증하고 있다. 특히 휴대용 정보기기의 사용이 증가함에 따라서 메모리 소자는 전원이 꺼지더라도 기록된 정보가 지워지지 않는 비휘발성 메모리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 현재 이러한 비휘발성 메모리는 실리콘 재료에 기반을 둔 플래시 메모리가 주류를 이루고 있으나 실리콘계 메모리 소자는 근본적인 물리적 한계에 직면해 있다. 기존의 플래시 메모리는 기록/소거 횟수가 제한되고, 기록 속도가 느리며, 고 집적의 메모리 용량을 얻기 위한 미세화 공정으로 인해서 메모리 칩의 제조 비용이 상승하고 기술적 한계로 인하여 더 이상 칩을 소형화 할 수 없는 한계에 직면해 있다. 이와 같이 기존의 플래시 메모리 기술의 한계가 드러남에 따라 기존의 실리콘 메모리 소자의 개발이 활발하게 진행 되고 있다. 차세대 메모리들은 반도체 내부의 기본 단위인 셀을 구성하는 물질에 따라서 강유전체 메모리, 강자성 메모리, 상변화 메모리, 나노 튜브 메모리, 홀로그래픽 메모리, 유기 메모리 등이 있다. 이들 가운데 유기 메모리는 상하부 전극 사이에 유기물질을 이용하여 메모리층을 형성하고 여기에 전압을 인가하여 메모리층의 저항값의 쌍안정성을 이용하여 메모리 특성을 구현하는 것이다. 상부 전극과 하부 전극이 교차하는 지점에 형성되는 셀이 쌍안정성을 제공한다. 즉 유기 메모리는 상하부 전극사이에 존재하는 유기 물질이 전기적 신호에 의해 저항이 가역적으로 변해서 데이터 “0"과 ”1“을 기록하고 읽을 수 있는 형태의 메모리이다. 이러한 유기 메모리는 기존의 플래시 메모리의 장점인 비휘발성은 구현하면서 단점으로 인식되어온 공정성, 제조비용, 집적도 문제를 극복할 수 잇 차세대 메모리로 큰 기대를 모으고 있다.

유기 메모리의 일례로 일본 특개소62-95882호는 유기 금속착제 전하 이동 (charge transger) 화합물인 CuTCNQ (7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane)를 이용하는 유기 메모리 소자를 개시하고 있다. 미국 특허 공개 제 2004-27849호는 유기 활성층 사이에 금속 나노 클러스터를 적용한 유기 메모리 소자를 제안하고 있다. 그러나 이러한 소자 진공증착을 이용하여 메모리 소자의 유기 활성층을 형성하기 때문에 제조 공정이 복잡하고, 균일하게 금속 나노 클러스터를 소자 내에 형성 하는 것이 어려운 문제점과 수율이 매우 낮고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.

또한, 고분자 유기물을 이용한 비휘발성 메모리 소자에 있어서, 활성층으로 사용되는 화합물로는 알킬 그룹이 도입된 폴리싸이오펜(polythiophene)계, 폴리아세틸렌(polyacetylene)계 및 폴리비닐카바졸(poly vinylcarbazole)계 고분자 화합물 등이 있다 (문헌 [H. S. Majumdar, A. Bolognesi, and A. J. Pal, Synthetic metal 140, 203-206 (2004)]; [M. P. Groves, C. F. Carvalho, and R. H. Prager, Materials Science and Engineering C, 3(3), 181-183 (1995)]; 및 Y. -S. Lai, C. -H., Tu and D. -L. Kwong, Applied Physics Letters, 87, 122101-122103 (2005)]참조). 폴리싸이오펜계 고분자의 경우에는 온/오프 상태를 나타내는 전압 값이 높다는 단점과 공기 중에서 불안정하며 온/오프 비율이 일정하지 않은 단점이 있으며, 폴리아세틸렌의 경우에는 메모리 소자로서의 가능성은 있지만 일반적으로 공액결합된 고분자 중 가장 공기 중에 산화되기 쉬운 고분자로 알려져 있기 때문에 실제로 디바이스 구현이 어렵다. 또한, 폴리비닐카바졸계 고분자의 경우에는 우수한 스위칭 특성을 보이는 것으로 보고되고 있으며 현재 활발히 연구 중인 것으로 알려져 있다 (문헌 [Y. -S. Lai, C. -H., Tu and D. -L. Kwong, Applied Physics Letters, 87, 122101-122103 (2005)]참조). 또한, 폴리아닐린도 메모리 소자재료로서 사용되어 왔으나, 유기용매에 대해 용해성이 낮은 문제가 있다 (문헌 [R. J. Tseng, J. Huang, J. Ouyang, R. B. Kaner, and Y. Yang, Nano Letters, 5, 1077-1080 (2005)]참조).

한편, 삼성 에스디아이 주식회사에 허여된 대한민국 특허 제682866호에서는 금속 프탈로시아닌 덴드리머 중합체를 정공주입층 또는 정공 수송층으로 이용한 유기 전계 발광 소자가 개시되어 있다.

이에, 본 발명자들은 이러한 금속프탈로시아닌 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머가 낮은 구동전압에 스위칭 현상이 일어나며 온/오프 두 전류 상태가 존재함을 확인함으로써 비휘발성 메모리 소자로 사용될 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 기술적 문제점을 극복하고, 제조 공정이 단순하며, 전류-전압 스위칭 현상을 나타내며, 동작 전압 및 전류가 낮으며, 온/오프 비율이 크고, 장기간 기록된 정보가 보존되는 유기 비휘발성 메모리 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같이, 금속 프탈로시아닌 올리고머, 덴리머, 또는 폴리머를 포함하는 비휘발성 메모리 소자를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제1전극, 상기 제 1전극 상에 형성된 유기 활성층, 및 상기 유기 활성층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하며, 상기 유기 활성층은 화기 화학식 1

(1)

로 표현되는 화합물 및 그 유도체로부터 선택되는 1종이상의 화합물과 금속 화합물을 반응하는 얻어지는 금속 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 여기서, R은 2가의 유기기로서 O, S, CH2, CO, SO2 또는 NHCO를 포함하며, 모두 동일하거나 서로 다를 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 금속 프탈로시아닌 화합물은 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머 형태를 이룰 수 있으며, 바람직하게는 덴드리머이다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 유기 활성층은 4,4,4″-옥시트리스(프탈로니트릴)화합물을 구리와 반응시켜 제조되는 구리프탈로시아닌 덴드리머이다.

본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 구리프탈로시아닌 덴드리머 유기활성층은 하기 화학식 2로 표현되는 화합물이다.

본 발명의 유기 메모리 소자의 활성층은 구리 프탈로시아닌으로 이루어진 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머로 형성되는 두께 1 내지 1000nm인 막 형태로 구성된다.

본 발명은 일 측면에서, 금속 프탈로시아닌 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머를 포함하는 유기 메모리 소자용 활성층으로 이루어진다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조 방법은 기판 상에 형성된 하부 전극 위에 활성층을 형성하는 단계; 및 상기 활성층과 접촉하도록 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 활성층은 구리 프탈로시아닌 덴드리머를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 화학식 1의 구리프탈로시아닌 곁사슬 고분자 화합물은 유기 용매에 대하여 용해성이 우수하여 스핀코팅과 같은 공정에 의해 용이하게 성막될 수 있으며, 전류-전압 스위칭 현상을 나타내며 낮은 전압에서 온/오프 비율이 큰 스위칭 특성을 나타내므로 비휘발성 메모리 소자에 유용하게 이용될 수 있다.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 유기 메모리 소자는 하부전극과 상부전극 사이에 전자와 홀의 이동이 가능한 활성층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 활성층은 구리 프탈로시아닌으로 이루어진 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머로 구성되고, 유기 메모리 제조 후 메모리 소자의 전극의 양단에 전압을 인가하면, 전극을 통해 전자와 홀이 활성층 안으로 유입되고, 활성층 내부에서 형성되는 필라멘트를 통해 전류가 운반된다.

도1 은 본 발명의 실시예에 의한 유기 메모리 소자의 단면 개략도이다. 도1 을 참고하면, 본 발명에 의한 유기 메모리 소자는 제 1전극과 제 2전극 사이에 활성층이 샌드위치 되어있다. 이러한 메모리 소자에 전압을 인가하면 활성층의 저항값이 쌍안정성을 나타내어 메모리 특성을 보이게 된다. 또한 이러한 메모리 특성은 유기 재료의 특성으로 인해 나타나는 것으로 전원이 꺼지더라도 그 특성을 그대로 유지하여 비휘발성 메모리 소자로서의 특성을 보인다.

본 발명의 메모리 소자는 매트릭스 형태로 구현 될 수 있는데, 이러한 매트릭스는 플라스틱, 유리, 실리콘 기판위에 형성될 수 있다. 메모리 매트릭스는 공통-워드 라인을 형성하여 다수의 다중셀 구조물에 데이터를 저장하여 읽고, 쓰고, 지우기를 반복할 수 있다.

본 발명에서 유기물은 구리 프탈로시아닌으로 이루어진 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머를 포함한다.

바람직하게 폴리머의 예는 하기 화학식 1의 구리프탈로시아닌 곁사슬 폴리머이다.

상기 활성층은 구리 프탈로시아닌을 포함하는 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.

상기 활성층은 전극과 연결될 수 있고, 또한 P-N다이오드 또는 쇼트키 다이오드로 연결 될 수 있다.

본 발명에 사용가능한 전극의 예로는 Al, Au, Cu, Pt, Co, Sn, Mg, Pd, Ti, Ag, ITO (indium-tin-oxide), IZO (indium-zinc-oxide) 등이 있으나 이에 국한되는 것은 아니다. 증착하는 방법은 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator) 등 공지의 방법을 이용할 수 있다.

본 발명에서 전극재료는 반드시 상기한 금속재료에 국한되는 것이 아니고 전도성 폴리머로도 대체 될 수 있다. 전도성 폴리머의 구체적인 예로, 폴리아닐린, 폴리플루오렌, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐렌에티닐렌, 폴리파이롤, 폴리에틸렌디옥시싸이오펜, 폴리싸이오펜 및 이들의 유도체를 포함한다. 바람직하게, 상기 하부 전극으로 ITO나 Au, 상부 전극으로는 Au나 Ti로 구성 될 수 있다.

본 발명의 유기 메모리 소자는 기판위에 형성 될 수 있는데, 기판은 기존의 유기 또는 무기계 기판이 이용될 수 있고, 특히 플렉서블 기판(flexible substrate)이 이용될 수도 있다.

본 발명에서 상기 기판으로 유리, 실리콘, 표면 개질 유리, 폴리프로필렌, 또는 활성화된 아크릴아미드 기판 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 2의 구리프탈로시아닌 곁사슬 고분자 화합물을 활성층으로 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제조는 통상의 방법에 따라 수행되며, 예를 들어 첨부한 도 1을 참조로 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 실리콘, 유리 기판 또는 플라스틱 기판 위에 절연막을 부착한 후, 그 위에 금속 전극을 스퍼터링하여 부착한다.

그 다음, 본 발명에 사용되는 용매는 크게 제한되지는 않으나, 전극 위에 고분자 용액이 균일하게 분산되어 용해될 수 있으며, 적당한 점성도와 끓는점을 갖는 용매가 바람직하다. 용매의 대표적인 예로는 다이메틸아세트아마이드가 바람직하다.

본 발명의 방법에서는 공정 및 재료에서 고가인 전자빔 증착등의 과정을 거치지 않고 스핀캐스팅과 같은 단순 공정에 의해 활성층을 형성할 수 있다. 사용가능한 코팅 방법은 특별히 제한되지 않는데, 일례로 스핀-코팅(spin-coating), 딥-코팅(dip-coating), 바-코팅(bar-coating), 롤-코팅(roll-coating), 스프레이 코팅, 정전기 코팅, 잉크젯 프린팅 등의 코팅 방법을 사용할 수 있다.

바람직하게는 스핀 코팅하여 열처리함으로써 활성층을 형성시킬 수 있다. 박막을 제조할 수 있으며, 이때 제조된 박막의 두께는 약 1 내지 1000nm인 것이 좋다. 또한, 필요에 따라 포토리지스트, 포토마스크 및 에칭을 이용한 미세가공 또는 전자빔을 이용한 미세가공법으로 미세패턴을 만들고, 제조한 박막 또는 미세 패턴된 박막의 상하 좌우에 금속계, 전도성 금속산화물 또는 전도성 고분자 등의 전극을 증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제조할 수 있다.

본 발명에 사용가능한 전극의 예로는 Al, Au, Mg, Pd, Ti, Ag, ITO (indium-tin-oxide), IZO (indium-zinc-oxide) 등이 있으나 이에 국한되는 것은 아니다. 증착하는 방법은 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator) 또는 스퍼터링등의 방법을 이용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 구리 프탈로시아닌으로 이루어진 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머는 유기 용매에 대하여 용해성이 우수하여 스핀코팅과 같은 공정에 의해 용이하게 성막될 수 있으며, 전류-전압 스위칭 현상을 나타내며 낮은 전압에서 온/오프 비율이 큰 스위칭 특성을 보이므로 비휘발성 메모리 소자에 유용하게 이용될 수 있다. 이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고 자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

합성예1

4,4,4″-옥시트리스(프탈로니트릴)(4,4,4″-oxytris(phthalonitrile))의 합성

질소 inlet이 장착된 250mL 3구 둥근 바닥 플라스크에 1,3,5,-트리스히드록시벤젠 0.68g (4.2mmol), 4-니트로프탈로니트릴 2.4g (13.86mmol)과 포타슘카보네이트(K₂CO₃) 3.5g(25.16mmol)을 신속히 넣는다. 용매로 디메틸아세트아미드 100mL를 첨가하고 질소기류 하에서 실온으로 48시간 반응하였다. 반응용액을 물 1L에 침전하고, 얻어진 합성물은 메탄올을 이용하여 여러 번 세척하였다. 감압여과로 얻어진 합성물을 진공에서 건조하였다. (1.57g 수율 74.2%) 1H NMR (300MHz, DMSO) δ 8.16 (d, 3H), δ 7.94 (s, 3H), δ 7.44 (d, 3H),δ 6.37 (s, 3H);

합성예 2 구리프탈로시아닌 덴드리머 고분자의 합성

질소 inlet이 장착된 250mL 3구 둥근 바닥 플라스크에 4,4,4″-옥시트리스(프탈로니트릴) 1.57g (3.11mmol), 카파클로라이드 0.113g(1.14mmol)을 신속히 넣는다. 용매로 디메틸아세트아미드 40mL를 첨가하고 질소기류 하에서 20시간 동안 환류하였다. 반응용액을 물 800mL에 침전하고, 얻어진 합성물은 메탄올을 이용하여 여러 번 세척하였다. 감압여과로 얻어진 합성물을 진공에서 건조하였다. (0.84g 수율 53.5%) 1H NMR (300MHz, DMSO) δ 8.16 (d), δ 7.93 (s), δ 7.54 (s), δ 7.42 (s), δ 7.44 (d),δ 6.37 (s);

실시예 1

실리콘 기판 위에 절연막 SiO₂를 부착한 후, 그 위에 200 nm 두께의 ITO 전극을 스퍼터링(sputtering)하여 부착하였다.

그 다음, 상기 합성예 2에서 제조된 고분자를 다이메틸아세트아마이드에 1.0 중량%에 용해시킨 후, 0.45 마이크로미터의 실린지 필터로 걸러 얻은 용액을 상기 전극 위에 스핀코팅한 후, 100 ℃에서 약 1시간 동안 열처리하여 20 내지 100 nm 두께를 갖는, 고분자 활성층이 형성된 박막을 얻었다. 이 때 활성층의 두께는 알파 -스텝 프로파일러 (Alpha-Step profiler)와 타원 편광기 (Ellipsometry)를 이용하여 측정하였다. 그리고 나서, Au 또는 Ti 전극을, 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator)를 이용하여 1 nm 내지 1000nm 두께로 증착시켜 메모리 소자를 완성하였다. 이 때 증착되는 전극의 두께는 석영 모니터 (quartz crystal monitor)를 통하여 조절하였다.

실시예 2

실리콘 기판 위에 절연막 SiO₂를 부착한 후, 그 위에 200 nm 두께의 Au 전극을 열증착(thermal evaporator)하여 부착하였다.

그 다음, 상기 합성예 2에서 제조된 고분자를 다이메틸아세트아마이드에 1.0 중량%에 용해시킨 후, 0.45 마이크로미터의 실린지 필터로 걸러 얻은 용액을 상기 전극 위에 스핀코팅한 후, 100 ℃에서 약 1시간 동안 열처리하여 20 내지 100 nm 두께를 갖는, 고분자 활성층이 형성된 박막을 얻었다. 이 때 활성층의 두께는 알파-스텝 프로파일러 (Alpha-Step profiler)와 타원 편광기 (Ellipsometry)를 이용하여 측정하였다. 그리고 나서, Au 또는 Ti 전극을, 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator)를 이용하여 1 nm 내지 1000nm 두께로 증착시켜 메모리 소자를 완성하였다. 이 때 증착되는 전극의 두께는 석영 모니터 (quartz crystal monitor)를 통하여 조절하였다.

실험예 1

가. 메모리 소자의 스위칭 특성 시험

실시예 1과 얻어진 유기 메모리 소자의 양단에 전압을 인가하여 전류의 변화로서 스위칭 특성을 평가하여 그 결과를 도 2에 나타내었다.

상기에서 제조된 메모리 소자의 성능을 측정하기 위해, 본 발명의 고분자 물질을 사이에 두고 있는 양전극에, 0.5㎛의 직경을 가지는 텅스텐 팁을 이용하여 접촉시키고 반도체 분석기를 통하여 외부 전압을 가하면서 이에 따른 제조된 메모리 소자의 전류의 특성을 관찰하였다. 이 때 호환 전류(compliance current)를 일정하게 두어 고분자 박막이 높은 전압, 전류에 의한 분해(degradation)를 방지하며 낮은 전압 바이어스를 가하여 측정을 실시함과 동시에 정방향과 역방향 전압을 순차적으로 가하면서 전압-전류 특성을 관찰하였다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 구리프탈로시아닌 곁사슬 폴리머를 활성층으로 갖는 메모리 소자의 전압-전류 곡선에서, 낮은 구동전압 (온 전압 -0.01 V, 오프 전압 2.5 V) 에서 온/오프 전류비가 10⁴~10⁶ (예를 들어, 온 상태의 도 2에서 ON 상태의 +1V 에서 전류값은 1 x 10^-2 A 이며 같은 전압에서 오프 상태의 전류값은 1.0 x 10^-8 A로 온-오프의 전류비가 약 10⁶ 임을 확인할 수 있다.) 또한 도 3에서도 비슷한 특성을 찾아 볼 수 있다.

이와 같이 본 발명의 유기 메모리 소장에 의하면, 두 가지 저항이 다른 상태는 전압이나 전류를 인가하지 않아도 각각의 상태를 장시간 유지할 수 있고, 그 상태를 매우 낮은 전압을 인가하여 흐르는 전류를 검출하면 그 상태를 읽을 수 있으 므로 본발명의 소자는 메모리 소자로 이용할 수 있다. 본 발명에서와 같이 유기 활성층이 구리 프탈로시아닌으로 이루어진 유기 메모리 소자는 스핀 캐스팅과 같은 저가의 단순 공정에 의해서 제조 가능하고 스위칭 특성도 우수함을 확인하였다.

나. 메모리 소자의 데이터 보유 시간 (retention time)

비휘발성 메모리 소자의 수명과 신뢰성을 결정하는 가장 중요한 요소가 필요가 시간 동안 정보를 보존하는 것을 의미하는 데이터 보존 능력이다. 온 상태의 보유시간 을 테스트하기 위해 유기 메모리 소자의 하부 전극과 상부 전극 사이에 양 또는 음의 스위치-온 전압을 인가하고, 그 후 +1V 또는 -1V를 펄스 형태로 인가하면서 시간에 따른 출력 전류 변화를 측정하는 방법을 채택하였다.

오프 상태의 보유시간 을 테스트하기 위해 유기 메모리 소자의 하부 전극과 상부 전극 사이에 양 또는 음의 스위치-오프 전압을 인가하고, 그 후 +1V 또는 -1V를 펄스 형태로 인가하면서 시간에 따른 출력 전류 변화를 측정하는 방법을 채택하였다. 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 유기 메모리는 양과 음의 전압 모두에서 최소 10000초 이상으로 온과 오프 상태가 안정적으로 유지되는 것으로 보아 데이터 저장 능력이 우수하다는 것을 확인 할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현 예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시 될 수 있으므로, 이러한 다양한 변형에도 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도1은 본 발명의 유기 메모리 소자의 단면 개략도이다.

도2는 유기 메모리 소자의 양의 전압에 따른 전류 변화를 나타낸 그래프이다.

도3은 유기 메모리 소자의 음의 전압에 따른 전류 변화를 나타낸 그래프이다.

도4는 유기 메모리 소자 시간에 따른 데이터 보유 능력을 나타낸 그래프이다.

<도1의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 금속 전극 (상부 전극)

2 : 유기물 활성층

3 : 금속 전극 (하부 전극)

4 : 절연막 (SiO₂)

5 : 기질 (Si 웨이퍼)

Claims (9)

1. 제1전극;

   상기 제1전극 위에 형성된 유기 활성층; 및

   상기 유기 활성층위에 형성된 제2전극을 포함하며,

   상기 유기 활성층은 하기 화학식 1 로 표현되는 화합물 및 그 유도체로부터 선택되는 1종이상의 화합물과 금속화합물을 반응하여 얻어지는 금속 프탈로시아닌 화합물이며,

   

   (1)

   여기서, R은 2가의 유기기로서 O, S, CH2, CO, SO2 또는 NHCO를 포함하며, 모두 동일하거나 서로 다를 수 있는 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속 프탈로시아닌 화합물은 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머인 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 4,4,4″-옥시트리스(프탈로니트릴)인 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속은 구리인 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.
5. 제1항에 있어서, 상기 활성층은 하기 화학식(2) 표현되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.

   (화학식 2)

   
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극은 금, 은, 백금, 리, 코발트, 니켈, 주석, 알루미늄, 인튬틴옥사이드, 티타늄, 또는 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 유기 메모리 소자.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2전극은 금, 은, 백금, 구리, 코발트, 니켈, 주석, 알루미늄, 인튬틴옥사이드, 티타늄, 또는 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 유기 메모리 소자.
8. 제 1항에 있어서, 상기 유기 활성층은 전극과 다이오드로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.
9. 제8항에 있어서, 상기 다이오드는 P-N 다이오드 또는 쇼트키 다이오드인 것을 특징으로 하는 유기 메모리 소자.

Images