KR101102157B1 - 금속 나노 입자를 이용한 휘발성 음저항 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 금속 전극 사이에 유기층을 포함하는 음저항 소자에 있어서, 상기 유기층이 직경 10 nm 이하의 금속 나노 입자를 유기물 내에 고르게 분산시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자를 이용한 휘발성 음저항 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 소자는 전압 인가시 상온에서 휘발성의 음저항 현상(Negative Differential Resistance)을 시현하여 스위칭 소자 및 각종 논리 소자로 적합할 뿐 아니라 재현성이 우수하며 공정성이 뛰어나다.
음저항 소자, 휘발성, 음저항 현상, 금속 나노 입자, 스위칭 소자, 논리 소자

Description

금속 나노 입자를 이용한 휘발성 음저항 소자{VOLATILE NEGATIVE DIFFERENTIAL RESISTANCE DEVICE USING METAL NANOPARTICLE}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 음저항 소자의 단면 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 유기 매트릭스의 사시도이고,
도 3은 본 발명에서 사용되는 일례의 금속 나노 입자의 구조도이고,
도 4는 본 발명에서 사용되는 일례의 금속 나노 입자의 투과 전자 현미경(TEM) 사진이고,
도 5는 본 발명에서 사용되는 일례의 금속 나노 입자의 직경 평균 그래프이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 음저항 소자의 단면 개략도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 음저항 소자의 전류-전압(I-V) 특성 그래프이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의해 제조된 음저항 소자의 전류-전압(I-V)특성 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
5: 기판 10: 상부 전극
15: 배리어층 20: 유기층
25: 금속 나노 입자 30: 하부 전극
40: 배리어층
본 발명은 금속 나노 입자를 이용한 휘발성 음저항 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 금속 전극 사이에 유기층을 포함하는 음저항 소자에 있어서, 상기 유기층을 직경 10 nm 이하의 금속 나노 입자를 유기물 내에 고르게 분산시켜 형성함으로써, 전압 인가시 상온에서 휘발성의 음저항(Negative Differential Resistance) 현상을 시현하는 휘발성 음저항 소자에 관한 것이다.
종래 음저항 소자는 주로 무기 재료에 바탕을 두고 개발되어 왔다. 그러나, 무기 재료를 이용하는 음저항 소자는 고온 처리를 요구하는 진공 증착 등의 방법에 의해 제조되기 때문에 제조비용이 많이 들고, 제조공정이 복잡하며, 특히 최근 활발히 연구되고 있는 플렉시블 디스플레이나 플렉시블 트랜지스터 등에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이와 같이 기존의 무기 음저항 소자의 한계가 드러남에 따라 최근에는 저온에서 스핀 코팅 등의 간단한 습식 공정에 의해 제조 가능한 유기물을 바탕으로 하는 음저항 소자의 개발이 주목받고 있다.
한편 음저항 소자는 전원이 공급되지 않을 경우 기록된 정보가 지워지는지의 여부에 따라 비휘발성 음저항 소자와 휘발성 음저항 소자로 나눌 수 있다. 이 중 휘발성 음저항 소자는 상기 휘발성의 음저항 특성으로 인하여 모바일, 딜레이 플립-플롭 서킷(delayed flip-flop circuits) 등의 각종 논리 소자나 스위칭 소자로 응용 가능하다. 그러나 이제까지 개발된 유기물을 이용한 음저항 소자는 대부분 비휘발성의 음저항 현상을 나타내는 것들로서, 휘발성의 음저항 현상을 나타내는 소자에 대해서는 아직까지 크게 연구된 바가 없다.
이와 관련하여 미국 특허 제 6,673,424호는 금 나노입자 및 자기조립 단분자막을 포함하는 분자 전자 소자(molecular electronic device)를 제시하고 있으나, 이러한 소자는 음저항 현상의 전류-전압 특성에 대해 전혀 교시하고 있지 않다.
다른 미국특허 제 6,756,605호는 휘발성의 음저항 현상을 향상시키기 위한 새로운 구조로서, 적어도 2개의 콘택트와 그 사이에 전도성 통로를 형성하는 전도성 유기 물질로 이루어지는 단일막을 포함하는 구조의 분자 전자 소자(molecular electronic device)를 개시하고 있다. 그러나, 상기 소자는 그 제조공정이 복잡하고 경제적이지 못할 뿐 아니라 60 K 정도의 저온에서만 뚜렷한 음저항 현상을 발생함으로써 실용화하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 상온에서 불연속적인 에너지 상태를 형성할 수 있도록 크기를 일정 범위로 조절한 금속 나노 입자를 유기층 재료로 이용함으로써, 상온에서 휘발성의 음저항 현상을 발생하며 재현성 및 공정성이 우수한 휘발성 음저항 소자를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 양상은 두 금속 전극 사이에 직경 10 nm 이하의 금속 나노 입자를 유기물 내에 고르게 분산시킨 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자에 관계한다.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 음저항 소자의 단면 개략도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명에 의한 음저항 소자(100)는 상부 전극(10)과 하부 전극(30) 사이에 유기층(20)이 샌드위치 되어 있는 구조를 하고 있는데, 이러한 유기층(20)은 유기물 내에 직경 10 nm 이하의 일정 크기를 갖는 금속 나노 입자(25)가 고르게 분산된 층이다.
공명 터널링 다이오드(resonant tunneling diode)로 알려진 소자는 두 개의 금속 전극 사이에 에너지 상태가 불연속적인 물질이 위치하고 상기 금속 전극과 에너지 상태가 불연속적인 물질 사이에 터널링 배리어가 존재하는 구조로 되어 있다. 이러한 소자에 높은 전압을 인가하면 금속 전극 중간에 위치한 물질의 불연속적인 에너지 상태가 금속 전극의 일함수(Work Function) 보다 높은 위치에서 낮은 위치로 이동하게 되는데, 상기 물질의 불연속적인 에너지 상태가 금속 전극의 일함수 보다 높은 위치에서는 전하의 주입이 비교적 용이하여 전류가 흐르다가, 상기 에너지 상태가 금속 전극의 일함수와 동일하게 되는 지점에서는 가장 높은 전류가 흐르게 되고, 상기 소자에 보다 높은 전압을 인가하면 상기 물질의 불연속적인 에너지 상태가 금속 전극의 일함수보다 낮아지게 되어 전하의 주입이 제한을 받게 됨에 따라 전류가 감소하게 된다. 상기 전류의 감소는 저항의 증가를 의미하며, 이러한 현 상이 나타나는 구간을 음저항 영역(Neative Differential Resistance Region)이라 부른다.
따라서 상기에서 알 수 있는 바와 같이, 공명 터널링 다이오드와 같은 음저항 소자를 제조하기 위해서는 전극 사이에 위치한 물질이 불연속적인 에너지 상태를 갖도록 하는 것이 중요하다. 특히, 소자의 실용화를 위해서는 상온에서 그러한 불연속적인 에너지 상태를 형성하도록 하는 것이 필요한데, 상온에서는 열에너지(kT; k: 볼츠만 상수, T: 절대온도)에 의해 에너지 밴드폭이 증가하게 되므로, 음저항 소자는 아래의 조건을 충족할 것이 요구된다.
Figure 112005051966534-pat00001
* Ec: 나노 입자의 대전에너지(charging energy)
즉, 전압 인가시 금속 사이에 위치한 물질에 대전되는 에너지가 열에너지보다 큰 값을 가져야 한다. 본 발명의 음저항 소자(100)는 이러한 원리에 부합하는 것으로, 입경(r) 크기를 조절한 금속 나노 입자를 유기층의 재료로 이용함으로써 상기 조건을 충족한다. 구체적으로, 본 발명의 음저항 소자(100)는, 상온에서의 전압 인가시 그 대전 에너지가 열에너지보다 큰 값을 나타내도록 금속 나노 입자의 입경(r) 크기를 일정 범위로 조절하고, 상기 금속 나노 입자를 유기물 내에 고르게 분산시킨 유기층을 전극 사이에 포함함으로써, 불연속적인 에너지 상태를 형성하여 상온 음저항 현상(Room Temperature Negative Differential Resistance)을 나타낸 다. 또한 본 발명의 음저항 소자는 인가 전압이나 전류에 의해 휘발성의 쌍안정성을 나타낼 수 있어서 각종 논리 소자나 스위칭 소자로 응용 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 음저항 소자의 유기층(20)은 일정 크기의 금속 나노 입자(25)를 유기물 내에 고르게 분산시켜 형성되는데, 일반적으로 유리 또는 실리콘 등의 적당한 기판(5) 위에 설계된다.
본 발명에서 사용하는 상기 금속 나노 입자(25)는 입자 직경이 10 nm 이하의 것으로, 바람직하게는 1 내지 5 nm 범위 내의 것이다. 금속 나노 입자의 직경이 10 nm를 초과하는 경우에는, 상기 입자에 대전되는 에너지가 열에너지(kT)와 같아지거나 또는 작아지기 때문에 불연속적인 에너지 상태를 만들 수 없게 된다.
나아가 본 발명의 금속 나노 입자(25)는 일정한 유기물로 그 표면을 안정화하여 사용할 수 있다. 구체적으로는 하기 화학식 1로 표시되는 유기물을 이용하여 금속 나노 입자의 표면을 안정화할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 금속에 대해 강한 결합력을 갖는 -SH기를 작용기로 포함하는 것이면 제한 없이 이용할 수 있다. 예를 들어, 덴드론 및 그 유도체를 반복구조로 갖는 거대분자(macromolecule)를 상기 유기물로 사용할 수도 있다.
[화학식 1]
CH3(CH2)nSH
상기 식에서, n은 3 내지 19의 정수이다.
상기 본 발명의 금속 나노 입자(25)로는 금, 은, 구리, 철, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 크롬, 니켈, 아연, 티타늄, 납으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속의 나노 입자를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 금속 나노 입자(25)는 공지된 통상의 방법에 의해 제조될 수 있으며, 바람직하게는 브러스트-쉬프린(Brust-Schiffrin method) 방법을 사용하여 일정 유기물로 표면이 안정화된 금속 나노 입자를 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 유기층(20)을 구성하는 유기물은 바람직하게는 비전도성 고분자이다. 이러한 비전도성 고분자의 예는 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, PET 및 이들의 유도체를 포함하나, 반드시 이들로 국한되는 것은 아니다.
본 발명에서 유기층(20)은 금속 나노 입자와 상기 유기물을 일정 비율로 혼합한 후 스핀 코팅, 열 증착, 스퍼터링, 잉크젯 프린팅 또는 롤코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 상기 금속 나노 입자와 유기물의 혼합 비율은 금속 또는 유기물의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 스핀 코팅시 사용가능한 용매로는 아세톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 메틸에틸케톤, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸아세테이트, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 크실렌, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 및 클로로벤젠 중에서 단독적으로 선택해 사용하거나 2종 이상을 취해 임의의 비율로 배합하여 사용할 수 있다.
바람직한 유기층의 두께는 10 내지 500 nm 이다.
본 발명에서 상부 전극(10) 및 하부 전극(30)은 금속, 금속 합금, 금속 질화 물, 금속 산화물 및 금속 황화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 전기 전도성 재료를 포함하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 전극 재료로는 금, 은, 철, 백금, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐, 인듐틴옥사이드를 예로 들 수 있으나, 특별히 이에 국한되는 것은 아니다.
상기 전극은 열증착과 같은 증착법, 스퍼터링, e-빔 증발(e-beam evaporation), 스핀 코팅과 같은 통상의 방법에 의해 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 상부 전극(10) 및 하부 전극(30)은 기판에 대해서 수평 또는 수직 구조로 형성할 수 있다. 전극을 기판에 대하여 수평 구조로 형성하면 전류의 방향이 기판에 평행하게 흐르게 되고, 전극을 기판에 대하여 수직 구조로 형성하면 전류의 방향이 기판에 수직하게 흐르게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 매트릭스의 일례를 도시한 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 유기 매트릭스는 유리 또는 실리콘 등의 적당한 기판(5) 위에 증착된다. 이러한 유기 매트릭스는 상부 전극(10) 및 하부 전극(30)을 포함하고, 그 사이에 유기층(20)이 샌드위치된다. 여기서 기판(5)은 기존의 유기 또는 무기계 기판이 이용될 수 있고, 특히 가용성 기판이 이용될 수도 있다. 상부 전극(10)과 하부 전극(30)이 교차하는 지점에 형성되는 셀이 쌍안정 특성을 제공하게 된다.
본 발명의 다른 구현예에서는, 금속 전극과 불연속적인 에너지 준위를 가지는 물질 사이에 배리어를 조절하기 위해 하부 전극(30) 위에 또는 상부 전극(10) 아래에 배리어층(barrier layer)이 추가로 형성될 수 있다. 도 6은 상부 전극(10) 아래에 배리어층(40)이 형성되고, 하부 전극(30) 위에 또 다른 배리어층(15)이 형성된 음저항 소자의 단면 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 전극(30) 위에 배리어층(15) 및 유기층(20)이 형성되고 그 위에 배리어층(40) 및 상부 전극(10)이 차례로 형성된다. 이러한 배리어층(15 및 40)은 SiOx, AlOx, NbOx, TiOx, CrOx, VOx, TaOx, CuOx, MgOx, AlNOx로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 무기재료 또는 Alq3, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 및 PET로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 유기재료를 포함한다. 바람직하게는, SiO2, Al2O3, Cu2O, TiO2, BN, V2O3로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 물질을 포함한다.
상기 배리어층(15 및 40)의 두께는 2 내지 30 nm 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 음저항 소자는 전압 인가시 상온에서도 매트릭스 내의 금속 나노 입자가 불연속적인 에너지 상태를 형성하여 뚜렷한 휘발성의 음저항 현상 및 쌍안정의 저항값을 나타내며, 따라서 각종 스위치 소자나 논리 소자로 적용 가능하다. 이 때 상기 논리 소자의 구체적인 예로는 모바일(mobile), 딜레이 플립-플롭 서킷(delayed flip-flop circuts), 스태틱 바이너리 프리퀀시 디바이더(static binary frequency divider), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter) 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명하나, 이는 단지 설명의 목적을 위한 것으로서 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
금속 나노 입자의 제조예
도데칸 사이올(Dodecane thiol)로 표면을 안정화시킨 금 나노입자(이하, 'C11-S-Au'라 함)를 제조하기 위하여, 테트라옥틸암모늄 브로마이드(tetraoctylammonium bromide)를 톨루엔 용액에 녹인 후, HAuCl4 수용액을 -10 ℃에서 천천히 첨가하였다. 그 후 도데칸 사이올(dodecane thiol)을 첨가하여 10분간 더 교반시킨 다음, 곧이어 NaBH4 수용액을 -10 ℃에서 천천히 첨가하였다. 그 결과 환원반응이 일어나 상기 용액의 색깔이 검붉은 색으로 변하면서 C11-S-Au가 형성되기 시작하였다. 상기 용액을 3시간 동안 더 교반시킨 다음, 에탄올에서 침전을 형성시키고, 다시 에탄올에서 소니케이션(sonication)과 세척 과정을 5회 반복하여, 반응하지 못하고 남은 도데칸 사이올 및 불순물들을 제거하여 C11-S-Au 나노입자를 분리하였다. 상기에서 얻은 C11-S-Au 나노입자의 구조도를 도 3에 도시하였으며, TEM 사진촬영 결과를 도 4에 도시하였다. 투과 전자 현미경(TEM)으로 상기 금 나노입자(C11-S-Au)의 크기 분포를 조사한 결과, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 상기 금 나노입자는 평균 2 nm의 크기를 갖는 것으로 확인되었다.
실시예 1
금(Au) 하부 전극을 증착시킨 유리 기판 위에 상기 제조예에서 수득한 C11-S-Au 나노입자(1wt%)와 폴리스티렌(3wt%)를 녹인 톨루엔 용액을 2500 rpm으로 30초간 스핀 코팅하고 이를 60 ℃에서 30분간 베이킹하였다. 그 위에 상부 전극으로 금(Au)을 증착시켜 본 발명에 의한 소자를 제조하였다. 이 때, 유기층의 두께는 15 nm, 전극의 두께는 80 nm로 하였으며, 각각 알파-스텝 프로필로미터(Alpha-Step profilometer)에 의해 측정하였다. 전극은 열증발법(thermal evaporation)법을 이용하여 증착하였고, 증착되는 전극의 두께는 quartz crystal monitor를 통하여 조절하였다.
상기 과정에 의해 제작된 소자의 전류-전압 특성을 측정하여 도 7에 나타내었다. 소자의 전기적 특성을 관찰하기 위하여 상온(300 K)에서 전압을 연속적으로 인가하였는데, 최대 양전압 170V, 최대 음전압 -170V 까지 인가하였다. 처음 양 전압을 인가하였을 때에는, 120V 까지는 전류가 증가하다가 120V 부근에서 전류가 감소하기 시작하였으며, 130V 까지 음저항 현상을 보이다가 다시 170V 까지 전류가 증가하였다. 전압이 0V로 감소하는 곡선에서는 어떠한 음저항 현상도 발생하지 않았다. 음전압으로 전압을 인가한 경우에도 양전압 때와 동일하게 -120V 에서 -140V 까지 음저항 현상을 보였다. 음전압 인가시 PVR(peak-to-valley ratio) 값은 2 정 도로 재현성 있는 음저항 현상을 나타내었다. 이러한 결과를 통해서 본 발명의 소자가 상온에서 휘발성의 음저항 현상을 발생하며, 동일한 인가 전압에서 두 종류의 저항값을 가지는 쌍안정성을 나타내어, 각종 논리 소자나 스위칭 소자로서 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 2
상부 전극 및 하부 전극으로 알루미늄(Al)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 본 발명에 의한 음저항 소자를 제조하였다.
상기 과정에 의해 제작된 소자의 전류-전압 특성을 측정하여 도 8에 나타내었다. 도 8의 결과 역시 상기 실시예 1 보다는 낮은 값의 PVR(1.2)을 보였으나, 본 발명 소자의 휘발성 음저항 현상 및 쌍안정의 저항값을 나타내어, 본 발명 소자가 각종 논리 소자나 스위칭 소자로서 유용함을 입증한다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 음저항 소자는 일정 크기의 금속 나노 입자를 그 내부에 고르게 분산시킨 유기물로 이루어진 유기층을 포함함으로써, 전압 인가시 상온에서 휘발성의 음저항 현상(Negative Differential Resistance)을 발생하여 스위칭 소자 및 각종 논리 소자로 적합하며, 재현성이 우수할 뿐만 아니라, 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한 이점이 있다.
이상에서 바람직한 구현예를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있고, 이러한 다양한 변형예도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 두 금속 전극 사이에 유기층을 포함하는 음저항 소자에 있어서,
    상기 유기층이 직경 10 nm 이하의 금속 나노 입자를 유기물 내에 고르게 분산시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자를 이용한 휘발성 음저항 소자.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 금속 나노 입자는 하기 화학식 1로 표시되는 유기물로 그 표면이 안정화된 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
    [화학식 1]
    CH3(CH2)nSH
    상기 식에서, n은 3 내지 19의 정수이다.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 금속 나노 입자는 금, 은, 구리, 철, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 크롬, 니켈, 아연, 티타늄 및 납으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유기물은 비전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 비전도성 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, PET 및 이들의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유기층은 그 두께가 10 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 유기층은 금속 나노 입자가 분산된 유기물을 스핀 코팅, 열 증착, 스퍼터링, 잉크젯 프린팅 또는 롤코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 전극은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 금속 산화물 및 금속 황화물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 전극은 금, 은, 철, 백금, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐 및 인듐틴옥사이드로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 두 금속 전극의 상부 전극 및 하부 전극은 기판에 대해서 수평 또는 수직 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 소자가 상부 전극 아래 또는 하부 전극 위에 배리어 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 배리어 층이 SiOx, AlOx, NbOx, TiOx, CrOx, VOx, TaOx, CuOx, MgOx, AlNOx로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 무기재료 또는 Alq3, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 및 PET로 구성된 그룹으로부터 선택되는 유기재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 배리어 층이 SiO2, Al2O3, Cu2O, TiO2, BN 및 V2O3로 구성된 그룹으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 배리어 층의 두께는 2 내지 30 nm 인 것을 특징으로 하는 휘발성 음저항 소자.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 휘발성 음저항 소자를 이용한 스 위칭 소자.
  16. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 휘발성 음저항 소자를 이용한 논리 소자.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 논리 소자는 모바일(mobile), 딜레이 플립-플롭 서킷(delayed flip-flop circuts), 스태틱 바이너리 프리퀀시 디바이더(static binary frequency divider) 및 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 논리 소자.
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