KR101821861B1 - 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 및 그 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 및 그 제작 방법이 제시된다.
본 발명에서 제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리는 섬유 물질로 형성되는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 하부 전극, 상기 하부 전극의 상부에 형성되는 상부 전극, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 배치되어, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 포함하고, 섬유 물질로 형성된 상기 기판에 금속을 도금하여 격자 형태로 배열함으로써 상기 격자가 메모리 소자로서 동작한다.
본 발명에서 제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리는 섬유 물질로 형성되는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 하부 전극, 상기 하부 전극의 상부에 형성되는 상부 전극, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 배치되어, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 포함하고, 섬유 물질로 형성된 상기 기판에 금속을 도금하여 격자 형태로 배열함으로써 상기 격자가 메모리 소자로서 동작한다.
Description
본 발명은 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬유 재질의 기판을 포함하도록 메모리를 구성하고, 격자 형태로 제작함으로써 각 격자가 메모리 동작이 가능하도록 하는 장치에 관한 것이다.
최근 IoT(Internet of Things) 시대가 도래하여 모든 사물간에 네트워크 연결이 가능해짐에 따라 사람의 신체에 밀착하여 편리하게 사용할 수 있도록 제작된 장치들이 개발되고 있다. 특히, 피트니스 및 웰빙, 의료, 군사 등 다양한 분야의 차세대 전자 소자들은 실시간으로 송/수신이 가능하도록 데이터들이 저장될 수 있는 착용 가능한 의류형(wearable) 메모리 장치가 필요하다. 이런 의류형의 착용 가능한 전자소자는 사용자의 신체에 밀착하여 사용가능하며, 사용자 신체의 가장 가까운 위치에서 사용자와 소통할 수 있다.
이와 같은 기존의 착용 가능한 전자 소자들은 의류 위에 추가적으로 전자 소자를 부착해야 하는 단점 및 전자 소자를 제작함에 있어 걸리는 시간이 상당히 긴 단점이 있다. 또한, 데이터를 저장할 수 있는 메모리 장치가 추가적으로 필요하다는 단점이 있다.
이에, 저비용으로 섬유를 기판으로 이용하여 섬유 그 자체가 메모리 기능을 할 수 있도록 제작하여 바로 착용 가능한 간단한 구조를 갖는 메모리 및 그 제작 방법에 관한 기술을 필요로 한다. 다시 말해, 섬유를 직접 기판으로 활용함으로써 형태와 디자인에 제한이 없고, 휘어질 수 있으며, 기존에 전자장치를 의류 위에 부착하던 것에서 발전하여 전자장치를 직접 착용할 수 있는 기술을 필요로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 섬유 재질의 물질을 기판으로 이용하고, 금속을 도금하여 격자 형태로 배열함으로써 각 격자가 메모리 소자로서의 동작이 가능하도록 제작되는 착용 가능한 메모리를 제공하는데 있다.
구체적으로, 섬유 재질로 기판을 형성하고, 은을 도금하여 하부 전극 및 상부 전극을 형성하며, 상부 전극 및 하부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 상부 전극 및 하부 전극 사이에 배치함으로써, 제작되는 착용 가능한 메모리를 제공하고자 한다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리는 섬유 물질로 형성되는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 하부 전극, 상기 하부 전극의 상부에 형성되는 상부 전극, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 배치되어, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 포함하고, 섬유 물질로 형성된 상기 기판에 금속을 도금하여 격자 형태로 배열함으로써 상기 격자가 메모리 소자로서 동작한다.
상기 기판을 형성하는 섬유 물질은 섬유 재질을 갖는 소재로서, 면사, 견사, 폴리에스테르사, 또는 나일론사 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 섬유 물질은 탄소, 수소, 산소를 포함하는 물질로 구성되고, 셀룰로오스계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론, 견, 양모 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 하부 전극 및 상기 상부 전극은 미리 설정된 전도도를 갖도록 도금된 액상 금속 물질로 형성된다.
상기 절연막은 상기 하부 전극 상부에 자연적으로 형성된 산화막을 이용하고, 미리 설정된 나노 두께를 갖도록 산화 또는 증착 공정을 이용하여 금속 산화 물질 또는 고분자 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다.
상기 금속 산화 물질은 Al2O3, HfO2, TiO2, ZrO2, Nb2O5, NiO, SrTiO3 또는 SrZrO3 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 고분자 물질은 PEGDMA(polyethyleneglycol dimethacrylate), pV3D3, 칼코게나이드(chalcogenide), 폴리페닐아세틸렌(polyphenylacetylene) 또는 폴리머(polymer) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 증착 공정은 대기 중의 산소분자를 이용하여 자연적으로 산화된 절연막을 형성하고, 산화공정(Oxidation), 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 기법으로 형성된다.
상기 메모리는 퓨즈/안티-퓨즈(Fuse/Anti-Fuse) 방식의 필라멘트 메커니즘 또는 이온 확산(ionic diffusion), 전자 확산(electronic diffusion) 방식의 메커니즘에 따른 동작을 수행하는 RRAM(resistive switching random access memory)이다.
상기 메모리는 HRS(High Resistance State)에서 상기 절연막의 통전 방식으로 쇼트키 배출(Schottky emission) 방식, 음극으로부터 전도대역(conduction band)으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 직접 터널링(direct tunneling) 방식, 음극으로부터 트랩(trap)을 통한 터널링 방식, 트랩으로부터의 전도대역으로의 배출 방식, 풀-프랑켈(Poole-Frenkel) 배출 방식, 트랩으로부터 전도대역으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 트랩에서 트랩으로의 터널링 방식, 트랩에서부터 양극으로의 터널링 방식 또는 공간전하제한전류(space charge limited current) 특성에 의한 전류-전압 방식 중 적어도 어느 하나를 이용한다.
상기 메모리는 LRS((Low Resistance State)에서 상기 절연막의 통전 방식으로 선형적인 전류-전압 관계 방식을 이용한다.
상기 메모리는 전압이 시간에 따라 변하는 교류(AC) 전압을 이용하여 히스테리시스(hysteresis)현상을 유발하는 멤리스터(memristor)이다.
상기 메모리는 두 개의 섬유를 물리적으로 접촉하여, 통전이 가능한 방식을 이용한다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 제작 방법은 섬유 물질로 기판을 형성하는 단계, 상기 기판의 상부에 하부 전극을 형성하는 단계, 상기 하부 전극의 상부에 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 배치하는 단계, 상기 절연막의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계, 상기 두 섬유 기판을 물리적으로 접촉시켜 연결하는 단계를 포함하고, 상기 섬유 물질로 기판을 형성하는 단계는 섬유 물질로 형성된 상기 기판에 금속을 도금하여 격자 형태로 배열함으로써 상기 격자가 메모리 소자로서 동작하도록 한다.
상기 하부 전극 및 상기 상부 전극은 미리 설정된 전도도를 갖도록 도금된 액상 금속 물질로 형성한다.
상기 하부 전극의 상부에 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 배치하는 단계는 상기 하부 전극 상부에 자연적으로 형성된 산화막을 이용하고, 미리 설정된 나노 두께를 갖도록 산화 또는 증착 공정을 이용하여 금속 산화 물질 또는 고분자 물질 중 적어도 어느 하나로 상기 절연막을 형성한다.
상기 증착 공정은 대기 중의 산소분자를 이용하여 자연적으로 산화된 절연막을 형성하고, 산화공정(Oxidation), 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 기법으로 형성할 수도 있다.
본 발명에서 제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 제작 방법은 제작된 메모리 소자를 외부환경에서 사용이 가능하도록 투명 고분자 물질로 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 의류를 제작하는데 이용되는 섬유 물질로 기판을 형성함으로써, 저비용으로 착용 가능하도록 제작되는 메모리를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예들은 섬유 물질로 기판을 형성하고, 하부 전극 및 상부 전극을 도금 방식을 이용하여 형성하며, 상부 전극 및 하부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 상부 전극 및 하부 전극 사이에 배치함으로써, 제작되는 메모리를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 섬유 물질로 기판을 형성하고, 섬유 자체에 도금방식을 이용하여 하부 전극 및 상부 전극을 형성함으로써, 간단한 공정을 통하여 착용이 가능한 구조를 갖는 메모리를 제공할 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예들은 착용이 가능한 메모리를 제공함으로써, 데이터 저장 장치로서 높은 편리성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 특정 전압(다시 말해, 전계)에서 전기적 통로가 생성되고 상대적으로 낮은 전압에서 전기적 통로가 소멸되도록 절연막을 형성함으로써, 전력 소모가 적은 메모리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제작된 메모리의 전류-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제작된 메모리의 전류-전압 특성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리를 나타낸 도면이다.
도 1a는 일실시예에 따른 메모리를 나타낸 투시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 메모리를 나타낸 단면도이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 일실시예에 따른 메모리(100)는 기판(Fabric Substrate)(110), 하부 전극(bottom electrode)(120), 절연막(insulator)(130) 및 상부 전극(top electrode)(140)을 포함한다.
기판(110)은 의류 제작이 가능한 섬유재질로 미리 설정된 두께(예컨대, 나노 혹은 마이크로 단위로 매우 얇은 두께로 형성된다.
예를 들어, 기판(110)은 섬유 재질로서 면사, 견사, 폴리에스테르사, 또는 나일론사 (예컨대, 섬유 재질로 통칭되는 탄소, 수소, 산소 등으로 구성된 물질) 또는 고분자 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다.
기판(110)의 상부에 형성되는 하부 전극(120)은 미리 설정된 전도도(예컨대, 전압 손실 없이 작은 전압으로 절연막(130)에 높은 전계가 인가되도록 하는 높은 전도도)를 갖도록 도금 방식을 이용하여 액상 금속 물질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 하부 전극(120)은 미리 설정된 전도도를 갖도록 도금 방식을 이용하여 액상 Al으로 형성될 수 있다. 또한, 인쇄 공정으로는 마이크로 크기의 다양한 형태의 전극을 형성할 수 있도록, 잉크젯 인쇄(inkjet printing) 기법 또는 전면 인쇄(screen printing) 기법도 이용될 수 있다.
하부 전극(120)의 상부에 배치되는 절연막(130)(하부 전극(120)과 후술되는 상부 전극(140) 사이에 배치됨)은 자연적으로 형성된 산화막을 이용하며, 미리 설정된 나노 두께를 갖도록(특정 전압에서 전기적 통로가 생성되고 상대적으로 낮은 전압에서 전기적 통로가 소멸되도록 하기 위하여) 증착 공정을 이용하여 금속 산화 물질 또는 고분자 물질 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
예를 들어, 절연막(130)은 하부 전극(120)의 상부에 자연적으로 산화되는 방식을 이용하여 형성가능하며, 산화공정(Oxidation), 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 기법을 이용하여 미리 설정된 나노 두께를 갖도록 Al2O3, HfO2, TiO2, ZrO2, Nb2O5, NiO, SrTiO3 또는 SrZrO3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속 산화 물질로 형성되거나, PEGDMA(polyethyleneglycol dimethacrylate), pV3D3, 칼코게나이드(chalcogenide), 폴리페닐아세틸렌(polyphenylacetylene) 또는 폴리머(polymer) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 고분자 물질로 형성될 수 있다.
따라서, 이와 같이 형성되는 절연막(130)에서, 전기적 통로는 하부 전극(120) 및 상부 전극(140) 사이에 인가되는 전계에 따라 생성 또는 소멸될 수 있다.
절연막(130)의 상부에 형성되는 상부 전극(140)은 위에서 상술된 하부 전극(120)과 마찬가지로, 미리 설정된 전도도(예컨대, 전압 손실 없이 작은 전압으로 절연막(130)에 높은 전계가 인가되도록 하는 높은 전도도)를 갖도록 도금 방식을 이용하여 액상 금속 물질로 형성될 수 있다.
섬유 기판 위에 제작된 구조는 도 1a와 같이 교차되어 구성함으로써 두 개의 구조가 접촉함으로써 메모리소자로서의 기능을 할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 메모리(100)는 퓨즈/안티-퓨즈(Fuse/Anti-Fuse) 방식의 필라멘트 메커니즘 또는 이온 확산(ionic diffusion), 전자 확산(electronic diffusion) 방식의 메커니즘에 따라 동작하는 RRAM(resistive switching random access memory)일 수 있다.
따라서, 메모리(100)는 HRS(High Resistance State)에서 절연막(130)의 통전 방식으로 쇼트키 배출(Schottky emission) 방식, 음극으로부터 전도대역(conduction band)으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 직접 터널링(direct tunneling) 방식, 음극으로부터 트랩(trap)을 통한 터널링 방식, 트랩으로부터의 전도대역으로의 배출 방식, 풀-프랑켈(Poole-Frenkel) 배출 방식, 트랩으로부터 전도대역으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 트랩에서 트랩으로의 터널링 방식, 트랩에서부터 양극으로의 터널링 방식 또는 공간전하제한전류(space charge limited current) 특성에 의한 전류-전압 방식 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있고, LRS((Low Resistance State)에서 절연막(130)의 통전 방식으로 선형적인 전류-전압 관계 방식을 이용할 수 있다.
또한, 메모리(100)는 전압이 시간에 따라 변하는 교류(AC) 전압을 이용하여 히스테리시스(hysteresis)현상을 유발하는 멤리스터(memristor)일 수도 있다.
상술한 바와 같이, 메모리(100)는 섬유 물질로 형성되는 기판(110)을 포함하고, 도금 방식을 이용하여 형성되는 하부 전극(120) 및 상부 전극(140)을 포함하도록 간단한 공정을 통하여 제작됨으로써, 저비용의 착용이 가능하도록 제작될 수 있다. 이에, 상술한 구조를 갖는 메모리(100)는 얇은 섬유 재질로서 의류로 제작이 가능하기 때문에 데이터 저장 장치로서 착용가능한 메모리 장치를 구현될 수 있다.
또한, 제작된 메모리 소자를 외부환경에서 사용이 가능하도록 투명 고분자 물질로 코팅할 수 있다. 외부환경에 사용이 가능하도록 투명 고부자 물질로 코팅함으로써 착용형 메모리소자로서의 활용도를 높일 수 있고, 외부환경에서도 안정적으로 사용이 가능하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 일실시예에 따른 메모리(200)는 LRS에서의 통전 및 HRS에서 통전으로 동작하게 된다. 이하, 메모리(200)에 포함되는 절연막(insulator)(210)의 통전 방식으로 상부 전극(220)과 하부 전극(230)으로부터 공급된 금속 이온이 형성한 전도성 필라멘트 통로에 의한 방식으로 설명하나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 다양한 통전 방식이 이용될 수 있다.
구체적으로, 도 2a와 같이, 메모리(200)에 포함되는 상부 전극(220)으로 (+) 전극이 인가되었을 때, 특정 전압에서 상부 전극(220)으로부터 하부 전극(230)으로의 금속 이온들이 모이면서 전류가 급격하게 흐를 수 있는 전도성 필라멘트가 절연막(210) 내부에 형성된다. 이 때, 절연막(210)의 저항값은 급격하게 줄어들어, 낮은 저항 상태인 LRS가 된다.
반면에, 도 2b와 같이, 메모리(200)에 포함되는 상부 전극(220)으로 (-) 전극이 인가되었을 때, 특정 전압에서 상부 전극(220)으로부터 하부 전극(230)으로 형성되어 있던 금속 이온들에 의한 전도성 필라멘트가 절연막(210) 내부에서 제거된다. 이 때, 전류는 급격하게 줄게 되고, 절연막(210)의 저항값은 급격하게 커지면서 높은 저항 상태인 HRS가 된다.
상술한 바와 같이, 도 2a 내지 2b에서 절연막(210) 내에서의 전류 변화에 따른 저항값 변화인 두 가지 상태 변화(예를 들어, Set: '1' 및 Reset: '0')를 통하여, 메모리 기능이 구현될 수 있다. 여기서, 절연막(210)의 저항 상태는 외부에서 인가되는 전압(다시 말해, 전계) 없이는 변화되지 않는 비휘발성으로서, 각각 Set 및 Reset이 이뤄지면서 그 상태를 유지하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제작된 메모리의 전류-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 3를 참조하면, 일실시예에 따른 메모리에서, (+) 전압이 증가할수록 특정 전압 하에 전기적 통로가 절연막에 형성되고, 절연막 내 전류가 급격하게 증가하여 HRS에서 LRS로 변할 수 있다. 이러한 상태는 데이터 기록(data write) 상태를 의미한다.
반대로 (-) 전압이 증가할수록 특정 전압 하에 전기적 통로가 절연막에서 소멸되고, 절연막 내 전도성 필라멘트가 끊어지면서 전류가 급격하게 감소하여 LRS에서 HRS로 변할 수 있다. 이러한 상태는 데이터 삭제(data erase) 상태를 의미한다.
이와 같이 일실시예에 따라, 섬유 물질로 형성되는 기판, 도금 방식을 이용하여 형성되는 하부 전극 및 상부 전극, 그리고 특정 전압(전계)에서 전기적 통로가 생성되고, 상대적으로 낮은 전압에서 전기적 통로가 소멸되는 절연막을 포함하는 메모리는 데이터 장치로서의 메모리 기능을 가질 수 있다.
제안하는 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 및 그 제작 방법에 따르면 의류를 제작하는데 이용되는 섬유 물질로 기판을 형성함으로써, 저비용으로 착용가능하도록 제작되는 메모리를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예들은 섬유 물질로 기판을 형성하고, 하부 전극 및 상부 전극을 도금 방식을 이용하여 형성하며, 상부 전극 및 하부 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 상부 전극 및 하부 전극 사이에 배치함으로써, 제작되는 메모리를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 섬유 물질로 기판을 형성하고, 섬유 자체에 도금방식을 이용하여 하부 전극 및 상부 전극을 형성함으로써, 간단한 공정을 통하여 착용이 가능한 구조를 갖는 메모리를 제공할 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예들은 착용이 가능한 메모리를 제공함으로써, 데이터 저장 장치로서 높은 편리성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 특정 전압(다시 말해, 전계)에서 전기적 통로가 생성되고 상대적으로 낮은 전압에서 전기적 통로가 소멸되도록 절연막을 형성함으로써, 전력 소모가 적은 메모리를 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (17)
- 메모리에 있어서,
섬유 물질로 형성되는 기판;
상기 기판의 상부 또는 하부 중 어느 하나의 일면에 금속이 도금되어 형성되는 전극; 및
상기 기판이 두 개 구비되어, 상기 두 개의 기판들 각각의 일면에 형성된 전극이 서로 마주보며 접촉되도록 상기 두 개의 기판들이 격자 형태로 배치될 때, 상기 전극들 사이에 배치되어, 상기 전극들 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막
을 포함하고,
상기 두 개의 기판들은,
각각의 일면에 형성된 전극이 서로 마주보며 상기 절연막과 접촉되는 상태에서 격자 형태로 배열됨으로써 메모리 소자로서 동작하며,
상기 절연막은,
상기 전극의 일면에 자연적으로 형성된 산화막을 이용하고,
상기 두 개의 기판들이 물리적으로 상기 절연막과 접촉함에 따라 상기 두 개의 기판들 중 어느 하나의 기판의 전극과 나머지 하나의 기판의 전극 사이에서 상기 절연막으로 인가되는 전계에 의해 상태가 변화됨으로써, 메모리 기능을 구현하는
메모리. - 제1항에 있어서,
상기 기판을 형성하는 섬유 물질은 섬유 재질을 갖는 소재로서, 면사, 견사, 폴리에스테르사, 또는 나일론사 중 적어도 어느 하나를 포함하는
메모리. - 제2항에 있어서,
상기 섬유 물질은 탄소, 수소, 산소를 포함하는 물질로 구성되고, 셀룰로오스계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론, 견, 양모 중 적어도 어느 하나를 포함하는
메모리. - 제1항에 있어서,
상기 전극은 미리 설정된 전도도를 갖도록 도금된 액상 금속 물질로 형성되는
메모리. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 메모리는 퓨즈/안티-퓨즈(Fuse/Anti-Fuse) 방식의 필라멘트 메커니즘 또는 이온 확산(ionic diffusion), 전자 확산(electronic diffusion) 방식의 메커니즘에 따른 동작을 수행하는 RRAM(resistive switching random access memory)인
메모리. - 제8항에 있어서,
상기 메모리는,
HRS(High Resistance State)에서 상기 절연막의 통전 방식으로 쇼트키 배출(Schottky emission) 방식, 음극으로부터 전도대역(conduction band)으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 직접 터널링(direct tunneling) 방식, 음극으로부터 트랩(trap)을 통한 터널링 방식, 트랩으로부터의 전도대역으로의 배출 방식, 풀-프랑켈(Poole-Frenkel) 배출 방식, 트랩으로부터 전도대역으로의 파울러-노드하임(Fowler-Nordheim) 터널링 방식, 트랩에서 트랩으로의 터널링 방식, 트랩에서부터 양극으로의 터널링 방식 또는 공간전하제한전류(space charge limited current) 특성에 의한 전류-전압 방식 중 적어도 어느 하나를 이용하는
메모리. - 제8항에 있어서,
상기 메모리는 LRS((Low Resistance State)에서 상기 절연막의 통전 방식으로 선형적인 전류-전압 관계 방식을 이용하는
메모리. - 제 1항에 있어서,
상기 메모리는 전압이 시간에 따라 변하는 교류(AC) 전압을 이용하여 히스테리시스(hysteresis)현상을 유발하는 멤리스터(memristor)인
메모리. - 삭제
- 메모리 제작 방법에 있어서,
섬유 물질로 기판을 형성하는 단계;
상기 기판의 상부 또는 하부 중 어느 하나의 일면에 금속을 도금하여 전극을 형성하는 단계;
상기 기판을 두 개 구비하여, 상기 두 개의 기판들 각각의 일면에 형성된 전극이 서로 마주보며 접촉되도록 상기 두 개의 기판들을 격자 형태로 배치하는 단계; 및
상기 두 개의 기판들 각각의 일면에 형성된 전극이 서로 마주보며 접촉되도록 상기 두 개의 기판들이 격자 형태로 배치될 때, 상기 전극들 사이에 인가되는 전계에 따라 전기적 통로가 생성 또는 소멸되는 절연막을 상기 전극들 사이에 배치하는 단계
를 포함하고,
상기 두 개의 기판들은,
각각의 일면에 형성된 전극이 서로 마주보며 상기 절연막과 접촉되는 상태에서 격자 형태로 배열됨으로써 메모리 소자로서 동작하며
상기 절연막은,
상기 전극의 일면에 자연적으로 형성된 산화막을 이용하고,
상기 두 개의 기판들이 물리적으로 상기 절연막과 접촉함에 따라, 상기 두 개의 기판들 중 어느 하나의 기판의 전극과 나머지 하나의 기판의 전극 사이에서 상기 절연막으로 인가되는 전계에 의해 상태가 변화됨으로써, 메모리 기능을 구현하는
메모리 제작 방법. - 제13항에 있어서,
상기 전극은 미리 설정된 전도도를 갖도록 도금된 액상 금속 물질로 형성하는
메모리 제작 방법. - 삭제
- 삭제
- 제13항에 있어서,
제작된 메모리 소자를 외부환경에서 사용이 가능하도록 투명 고분자 물질로 코팅하는 단계
를 더 포함하는 메모리 제작 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020150144144A KR101821861B1 (ko) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 섬유 기판을 이용하는 착용 가능한 메모리 및 그 제작 방법 |
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| KR20170044440A KR20170044440A (ko) | 2017-04-25 |
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