KR102484129B1 - Variable low resistance area based memory device and controlling thereof - Google Patents

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KR102484129B1
KR102484129B1 KR1020210093803A KR20210093803A KR102484129B1 KR 102484129 B1 KR102484129 B1 KR 102484129B1 KR 1020210093803 A KR1020210093803 A KR 1020210093803A KR 20210093803 A KR20210093803 A KR 20210093803A KR 102484129 B1 KR102484129 B1 KR 102484129B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스, 상기 베이스에 인접하도록 배치된 게이트, 상기 게이트를 통하여 상기 베이스에 전기장을 인가하여 상기 베이스에 형성된 분극 영역, 상기 분극 영역의 경계에 대응하여 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮은 영역을 포함하는 하나 이상의 변동 저저항 영역, 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 소스 및 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 드레인을 포함하는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자를 개시한다.An embodiment of the present invention provides a base including a spontaneously polarizable material, a gate disposed adjacent to the base, a polarization region formed on the base by applying an electric field to the base through the gate, and corresponding to a boundary of the polarization region. One or more variable low-resistance regions including regions having lower electrical resistance than other adjacent regions, a source spaced apart from the gate and connected to the variable low-resistance region, and a drain spaced apart from the gate and connected to the variable low-resistance region Disclosed is a variable low-resistance region-based memory device comprising:

Description

변동 저저항 영역 기반 메모리 소자 및 이의 제어 방법{Variable low resistance area based memory device and controlling thereof}Variable low resistance area based memory device and control method thereof

본 발명은 변동 저저항 영역을 이용한 메모리 소자 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a memory device using a variable low resistance region and a control method thereof.

기술의 발전 및 사람들의 생활의 편의에 대한 관심이 증가함에 따라 다양한 전자 제품에 대한 개발 시도가 활발해지고 있다.As technology advances and people's interest in the convenience of life increases, attempts to develop various electronic products are becoming more active.

또한 이러한 전자 제품은 갈수록 소형화되고 있고 집적화되고 있으며, 사용되는 장소가 광범위하게 증가하고 있다.In addition, these electronic products are increasingly being miniaturized and integrated, and the places where they are used are increasing widely.

이러한 전자 제품은 다양한 전기 소자를 포함하고, 예를들면 CPU, 메모리, 기타 다양한 전기 소자를 포함한다. 이러한 기 소자들은 다양한 종류의 전기 회로를 포함할 수 있다.These electronic products include various electrical devices, such as CPUs, memories, and other various electrical devices. These base elements may include various types of electrical circuits.

예를들면 컴퓨터, 스마트폰 뿐만 아니라 IoT를 위한 가정용 센서 소자, 인체 공학용 바이오 전자 소자 등 다양한 분야의 제품에 전기 소자가 사용된다.For example, electrical devices are used in products in various fields, such as computers, smart phones, household sensor devices for IoT, and bio-electronic devices for ergonomics.

한편, 최근의 기술 발달 속도와 사용자들의 생활 수준의 급격한 향상에 따라 이러한 전기 소자의 사용과 응용 분야가 급격하게 늘어나 그 수요도 이에 따라 증가하고 있다.On the other hand, according to the recent speed of technological development and the rapid improvement of users' living standards, the use and application fields of these electric devices are rapidly increasing, and the demand thereof is also increasing accordingly.

이러한 추세에 따라 흔히 사용하고 있는 다양한 전기 소자들에 쉽고 빠르게 적용하는 전자 회로를 구현하고 제어하는데 한계가 있다.In accordance with this trend, there is a limit to implementing and controlling electronic circuits that can be easily and quickly applied to various electrical devices that are commonly used.

한편, 메모리 소자, 특히 비휘발성 메모리 소자는 컴퓨터뿐 아니라, 카메라, 통신기기 등 다양한 전자 장치의 정보 기억 및/또는 처리 장치로서 폭넓게 이용되고 있다. Meanwhile, memory devices, particularly non-volatile memory devices, are widely used as information storage and/or processing devices for various electronic devices such as computers, cameras, and communication devices.

이러한 메모리 소자는, 특히 수명과 속도의 면에서 많은 개발이 이루어지고 있는 데, 대부분의 과제는 메모리 수명과 속도의 확보에 있으나, 이를 향상한 메모리 소자를 구현하는데 한계가 있다.These memory devices are being developed a lot, especially in terms of lifespan and speed. Most of the tasks are to secure memory lifespan and speed, but there is a limit to implementing a memory device with improved memory lifespan and speed.

본 발명은 다양한 용도에 용이하게 적용할 수 있는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자, 데이터의 보존 기간이 길고, 메모리 속도가 높으며, 소자 집적도를 향상시킬 수 있는 메모리 소자 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다. The present invention can provide a variable low-resistance region-based memory device that can be easily applied to various uses, a memory device with a long data retention period, high memory speed, and improved device integration, and a control method thereof. .

본 발명의 일 실시예는 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스, 상기 베이스에 인접하도록 배치된 게이트, 상기 게이트를 통하여 상기 베이스에 전기장을 인가하여 상기 베이스에 형성된 분극 영역, 상기 분극 영역의 경계에 대응하여 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮은 영역을 포함하는 하나 이상의 변동 저저항 영역, 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 소스 및 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 드레인을 포함하는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자를 개시한다.An embodiment of the present invention provides a base including a spontaneously polarizable material, a gate disposed adjacent to the base, a polarization region formed on the base by applying an electric field to the base through the gate, and corresponding to a boundary of the polarization region. One or more variable low-resistance regions including regions having lower electrical resistance than other adjacent regions, a source spaced apart from the gate and connected to the variable low-resistance region, and a drain spaced apart from the gate and connected to the variable low-resistance region Disclosed is a variable low-resistance region-based memory device comprising:

본 실시예에 있어서, 상기 변동 저저항 영역은 서로 이격되도록 형성된 복수 개를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the variable low-resistance region may include a plurality of regions formed to be spaced apart from each other.

본 실시예에 있어서, 상기 소스는 상기 복수의 변동 저저항 영역을 따라 길게 연장된 형태를 가질 수 있다.In this embodiment, the source may have a shape elongated along the plurality of variable low resistance regions.

본 실시예에 있어서, 상기 드레인은 상기 복수의 변동 저저항 영역을 따라 길게 연장된 형태를 가질 수 있다.In this embodiment, the drain may have a shape elongated along the plurality of variable low resistance regions.

본 실시예에 있어서, 상기 게이트의 제어를 통하여 상기 변동 저저항 영역이 형성되는 개수가 결정되도록 형성될 수 있다.In this embodiment, the number of variable low-resistance regions formed may be determined through control of the gate.

본 실시예에 있어서, 상기 변동 저저항 영역은 상기 게이트를 통한 전기장을 제어하여 상기 분극 영역의 제어에 따라 생성 또는 소멸할 수 있다.In this embodiment, the variable low-resistance region may be created or destroyed according to the control of the polarization region by controlling an electric field through the gate.

본 실시예에 있어서, 상기 변동 저저항 영역은 상기 게이트를 통하여 인가된 전기장이 제거되어도 유지될 수 있다.In this embodiment, the variable low resistance region may be maintained even when an electric field applied through the gate is removed.

본 실시예에 있어서, 상기 변동 저저항 영역은 상기 게이트의 주변에 선형을 포함하도록 형성될 수 있다. In this embodiment, the variable low resistance region may be formed to include a linear shape around the gate.

본 발명의 다른 실시예는 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스, 상기 베이스에 인접하도록 배치된 게이트, 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 소스; 및 상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 드레인을 포함하는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자에 대하여, 상기 게이트를 통하여 상기 베이스에 전기장을 인가하여 상기 베이스의 분극 영역을 형성하는 단계 및 상기 분극 영역의 경계에 대응하여 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮은 영역을 포함하는 변동 저저항 영역을 형성하는 단계를 형성하여 상기 변동 저저항 영역을 통하여 상기 소스 및 드레인 간의 전류의 흐름이 형성되도록 하는 단계를 포함하는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자 제어 방법을 개시한다.Another embodiment of the present invention is a base comprising a spontaneously polarizable material, a gate disposed adjacent to the base, a source spaced apart from the gate and connected to the variable low resistance region; and forming a polarization region of the base by applying an electric field to the base through the gate in a variable low resistance region-based memory device including a drain spaced apart from the gate and connected to the variable low resistance region. Forming a variable low-resistance region including a region having a lower electrical resistance than other adjacent regions corresponding to the boundary of the polarization region so that the flow of current between the source and the drain is formed through the variable low-resistance region. Disclosed is a variable low-resistance region-based memory device control method comprising a.

본 실시예에 있어서, 상기 변동 저저항 영역은 서로 이격되도록 복수 개로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In this embodiment, the variable low-resistance region may include forming a plurality of them to be spaced apart from each other.

본 실시예에 있어서, 상기 게이트의 제어를 통하여 상기 변동 저저항 영역이 형성되는 개수가 결정되도록 형성될 수 있다.In this embodiment, the number of variable low-resistance regions formed may be determined through control of the gate.

본 실시예에 있어서, 상기 게이트를 제어하면서 상기 변동 저저항 영역이 형성되는 개수에 따라 상기 소스와 상기 드레인 간의 전류의 측정 단계를 포함할 수 있다.In the present embodiment, a step of measuring a current between the source and the drain according to the number of variable low-resistance regions formed while controlling the gate may be included.

본 실시예에 있어서, 상기 게이트를 통한 전기장을 제어하여 상기 분극 영역의 제어에 따라 상기 변동 저저항 영역의 생성 또는 소멸하는 단계를 포함할 수 있다.In this embodiment, a step of controlling an electric field through the gate to generate or disappear the variable low-resistance region according to the control of the polarization region may be included.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

본 발명에 관한 변동 저저항 영역을 이용한 전자 회로 및 이의 제어 방법은 다양한 용도에 용이하게 적용할 수 있다. An electronic circuit using a variable low resistance region and a control method thereof according to the present invention can be easily applied to various applications.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 2의 K의 확대도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 전자 회로 관련 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5의 전자 회로 관련, 전류 경로 범위 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 10 내지 도 14는 도 8의 전자 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 16은 도 15의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 관한 메모리 소자를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 18은 도 17의 VI-VI선을 따라 절취한 단면도이다.
도 19는 제1 영역과 변동 저저항 영역의 전압 및 전류 관계를 도시한 그래프이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.
도 24은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.
도 25 및 도 26은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 27 내지 도 30은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view of K in FIG. 2 .
4A to 4C are views for explaining a control method related to the electronic circuit of FIG. 1 . 5 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5 .
7A to 7D are views for explaining a method for controlling a current path range in relation to the electronic circuit of FIG. 5 .
8 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to an embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 8 .
10 to 14 are diagrams for explaining the operation of the electronic circuit of FIG. 8 .
15 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 15 .
17 is a schematic plan view illustrating a memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.
18 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 17;
19 is a graph showing a relationship between voltage and current between a first region and a variable low resistance region.
20 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.
21 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.
22 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.
23 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.
24 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.
25 and 26 are diagrams for explaining a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.
27 to 30 are diagrams for explaining a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In the following examples, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다. In the following embodiments, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes of the Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including these. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 3은 도 2의 K의 확대도이다.1 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of K in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 실시예의 전자 회로(10)는 활성층(11), 인가 전극(12), 변동 저저항 영역(VL)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the electronic circuit 10 of this embodiment may include an active layer 11 , an applied electrode 12 , and a variable low resistance region VL.

활성층(11)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 활성층(11)은 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 활성층(11)은 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The active layer 11 may include a spontaneously polarizable material. For example, the active layer 11 may include an insulating material and a ferroelectric material. That is, the active layer 11 may include a material having spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 활성층(11)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the active layer 11 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe 3 , PbTiO 3 , PbZrO 3 , and SrBi 2 Ta 2 O 9 .

또한 다른 예로서 활성층(11)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(11)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, MAPbI3, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbClxBr3-x (0≤x, y≤1)를 포함할 수 있다. In addition, as another example, the active layer 11 has an ABX3 structure, A may include an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, and B may include one or more materials selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 11 may include CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3-x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3-x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC( including NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbCl x Br 3-x (0≤x, y≤1) can do.

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(11)을 형성할 수 있는 바 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(11)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.The active layer 11 may be formed using various other ferroelectric materials, and descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when forming the active layer 11, ferroelectric materials may be doped with various other materials to include additional functions or improve electrical characteristics.

활성층(11)은 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 활성층(11)은 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 11 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to the application of an electric field. In addition, the active layer 11 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

인가 전극(12)은 활성층(11)에 전기장을 인가할 수 있도록 형성될 수 있고, 예를들면 전압을 활성층(11)에 인가할 수 있다.The application electrode 12 may be formed to apply an electric field to the active layer 11 , and may apply, for example, a voltage to the active layer 11 .

선택적 실시예로서 인가 전극(12)은 활성층(11)의 상면에 접하도록 형성될 수 있다.As an optional embodiment, the application electrode 12 may be formed to contact the upper surface of the active layer 11 .

또한, 인가 전극(12)은 활성층(11)에 다양한 크기의 전압을 인가할 수 있고 전압 인가의 시간을 제어할 수 있도록 형성될 수 있다. In addition, the application electrode 12 may be formed to apply voltages of various sizes to the active layer 11 and to control the voltage application time.

선택적 실시예로서 인가 전극(12)은 게이트 전극일 수 있다.As an alternative embodiment, the applying electrode 12 may be a gate electrode.

예를들면 인가 전극(12)은 전원(미도시) 또는 전원 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the application electrode 12 may be electrically connected to a power source (not shown) or a power controller.

인가 전극(12)은 다양한 재료를 포함할 수 있고, 전기적 도전성이 높은 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 다양한 금속을 이용하여 인가 전극(12)을 형성할 수 있다.The applying electrode 12 may include various materials and may include a material having high electrical conductivity. For example, the application electrode 12 may be formed using various metals.

예를들면 인가 전극(12)은 알루미늄, 크롬, 티타늄, 탄탈, 몰리브덴, 텅스텐, 네오디뮴, 스칸듐 또는 구리를 함유하도록 형성할 수 있다. 또는 이러한 재료들의 합금을 이용하여 형성하거나 이러한 재료들의 질화물을 이용하여 형성할 수도 있다.For example, the application electrode 12 can be formed to contain aluminum, chromium, titanium, tantalum, molybdenum, tungsten, neodymium, scandium or copper. Alternatively, it may be formed using an alloy of these materials or a nitride of these materials.

또한 선택적 실시예로서 인가 전극(12)은 적층체 구조를 포함할 수도 있다.Also, as an optional embodiment, the applied electrode 12 may include a laminate structure.

도시하지 않았으나 선택적 실시예로서 인가 전극(12)과 활성층(11)의 사이에 하나 이상의 절연층이 더 배치될 수도 있다.Although not shown, as an optional embodiment, one or more insulating layers may be further disposed between the applying electrode 12 and the active layer 11 .

변동 저저항 영역(VL)은 활성층(11)에 형성된 영역으로서 전류가 흐를 수 있는 영역이고, 또한 도 1에 도시한 것과 같이 인가 전극(12)의 주변에 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있다.The variable low-resistance region VL is a region formed in the active layer 11 and is a region through which current can flow. Also, as shown in FIG. 1 , it can be formed as a current path having a linear shape around the applying electrode 12 . there is.

구체적으로 변동 저저항 영역(VL)은 활성층(11)의 영역 중 변동 저저항 영역(VL)과 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.Specifically, the variable low resistance region VL is a region in which the electrical resistance is lower than other regions adjacent to the variable low resistance region VL among the regions of the active layer 11 .

또한, 인가 전극(12)을 통한 변동 저저항 영역(VL)을 형성한 후에, 인가 전극(12)을 통한 전기장을 제거하여도, 예를들면 전압을 제거하여도 활성층(11)의 분극 상태는 유지되므로 변동 저저항 영역(VL)은 유지되고, 전류의 패쓰를 형성한 상태를 유지할 수 있다.In addition, after forming the variable low resistance region VL through the applying electrode 12, even if the electric field through the applying electrode 12 is removed, for example, even if the voltage is removed, the polarization state of the active layer 11 remains. Since the variable low resistance region VL is maintained, a state in which a current path is formed can be maintained.

이를 통하여 다양한 전자 회로를 구성할 수 있다.Through this, various electronic circuits can be configured.

변동 저저항 영역(VL)은 높이(HVL)을 갖고, 이러한 높이(HVL)은 활성층(11)의 전체의 두께에 대응될 수 있다.The variable low-resistance region VL has a height HVL, and this height HVL may correspond to the entire thickness of the active layer 11 .

이러한 변동 저저항 영역(VL)은 높이(HVL)는 인가 전극(12)을 통한 전기장의 가할 때 전기장의 세기, 예를들면 전압의 크기에 비례할 수 있다. 적어도 이러한 전기장의 크기는 활성층(11)이 갖는 고유의 항전기장보다는 클 수 있다.The height HVL of the variable low resistance region VL may be proportional to the strength of the electric field when the electric field is applied through the applying electrode 12, for example, the magnitude of the voltage. At least, the magnitude of this electric field may be greater than the intrinsic coercive electric field of the active layer 11 .

변동 저저항 영역(VL)은 인가 전극(12)을 통하여 전압이 활성층(11)에 인가되면 형성되는 영역이고, 인가 전극(12)의 제어를 통하여 변동, 예를들면 생성, 소멸 또는 이동할 수 있다.The variable low-resistance region VL is a region formed when a voltage is applied to the active layer 11 through the applying electrode 12, and can be varied, for example created, extinguished, or moved through the control of the applied electrode 12. .

활성층(11)은 제1 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역(11F)을 포함할 수 있고, 변동 저저항 영역(VL)은 이러한 제1 분극 영역(11F)의 경계에 형성될 수 있다.The active layer 11 may include a first polarization region 11F having a first polarization direction, and the variable low resistance region VL may be formed at a boundary of the first polarization region 11F.

또한, 제1 분극 영역(11F)에 인접하도록 제2 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(11R)을 포함할 수 있고, 변동 저저항 영역(VL)은 이러한 제2 분극 영역(11R)의 경계에 형성될 수 있다. 제2 방향은 적어도 제1 방향과 상이한 방향일 수 있고, 예를들면 제1 방향과 반대 방향일 수 있다.In addition, a second polarization region 11R having a second polarization direction may be included adjacent to the first polarization region 11F, and the variable low resistance region VL is at the boundary of the second polarization region 11R. can be formed The second direction may be at least a direction different from the first direction, for example, a direction opposite to the first direction.

예를들면 변동 저저항 영역(VL)은 제1 분극 영역(11F)과 제2 분극 영역(11R)의 사이에 형성될 수 있다.For example, the variable low resistance region VL may be formed between the first polarization region 11F and the second polarization region 11R.

변동 저저항 영역(VL)은 일 방향의 폭(WVL)을 가질 수 있고, 이는 변동 저저항 영역(VL)의 이동 거리에 비례할 수 있다.The variable low-resistance region VL may have a width WVL in one direction, which may be proportional to a moving distance of the variable low-resistance region VL.

또한, 이러한 폭(WVL)은 변동 저저항 영역(VL)으로 정의되는 평면상의 영역의 폭일 수 있고, 이는 제1 분극 영역(11F)의 폭에 대응한다고 할 수 있다.Also, this width WVL may be the width of a region on a plane defined as the variable low resistance region VL, which may be said to correspond to the width of the first polarization region 11F.

또한, 변동 저저항 영역(VL)은 제1 분극 영역(11F)의 경계선의 측면 전체에 대응하도록 형성될 수 있고, 제1 분극 영역(11F)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 두께(TVL1)를 가질 수 있다. In addition, the variable low resistance region VL may be formed to correspond to the entire side surface of the boundary line of the first polarization region 11F, and may have a thickness TVL1 in a direction away from the side surface of the first polarization region 11F. there is.

선택적 실시예로서 이러한 두께(TVL1)는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다.As an alternative embodiment, this thickness TVL1 may be between 0.1 and 0.3 nanometers.

도 4a 내지 도 4c는 도 1의 전자 회로에 대하여 전류 경로 범위 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4C are diagrams for explaining a method for controlling a current path range for the electronic circuit of FIG. 1 .

도 4a를 참조하면, 활성층(11)은 제2 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(11R)을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로서 인가 전극(12)을 통한 초기화 전기장을 인가하여 도 4a와 같은 활성층(11)의 분극 상태를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4A , the active layer 11 may include a second polarization region 11R having a second polarization direction. As an optional embodiment, a polarization state of the active layer 11 as shown in FIG. 4A may be formed by applying an initialization electric field through the applying electrode 12 .

그리고 나서 도 4b를 참조하면, 활성층(11)에 제1 분극 영역(11F)이 형성된다. 구체적 예로서 인가 전극(12)의 폭에 대응하도록 인가 전극(12)과 중첩된 영역에 우선 제1 분극 영역(11F)이 형성될 수 있다. Then, referring to FIG. 4B , a first polarization region 11F is formed in the active layer 11 . As a specific example, the first polarization region 11F may be first formed in an area overlapping the applying electrode 12 to correspond to the width of the applying electrode 12 .

인가 전극(12)을 통하여 활성층(11)의 항전기장보다 크고, 또한 적어도 활성층(11)의 두께 전체에 대응하도록 제1 분극 영역(11F)의 높이(HVL)가 형성될 수 있을 정도의 크기의 전기장을 활성층(11)에 인가할 수 있다.The height HVL of the first polarization region 11F is greater than the coercive electric field of the active layer 11 through the applied electrode 12 and corresponds to at least the entire thickness of the active layer 11. An electric field may be applied to the active layer 11 .

이러한 인가 전극(12)을 통한 전기장의 인가를 통하여 활성층(11)의 제2 분극 영역(11R)의 일 영역에 대한 분극 방향을 바꾸어 제1 분극 영역(11F)으로 변하게 할 수 있다.By applying an electric field through the applying electrode 12, the polarization direction of one region of the second polarization region 11R of the active layer 11 may be changed to the first polarization region 11F.

선택적 실시예로서 제1 분극 영역(11F)의 높이(HVL)방향으로의 성장 속도는 매우 빠를 수 있는데, 예를들면 1km/sec(초)의 속도를 갖고 성장할 수 있다.As an alternative embodiment, the growth rate of the first polarization region 11F in the height (HVL) direction may be very fast, for example, it may grow with a speed of 1 km/sec (sec).

그리고 나서 계속적으로 인가 전극(12)을 통한 전기장을 유지하면, 즉 시간이 지나면 제1 분극 영역(11F)은 수평 방향(H), 즉 높이(HVL)과 직교하는 방향으로 이동하여 그 크기가 커질 수 있다. 즉, 제2 분극 영역(11R)의 영역을 점진적으로 제1 분극 영역(11F)으로 변환할 수 있다.Then, when the electric field is continuously maintained through the applying electrode 12, that is, as time elapses, the first polarization region 11F moves in the horizontal direction H, that is, in the direction orthogonal to the height HVL, and increases in size. can That is, the region of the second polarization region 11R can be gradually converted into the first polarization region 11F.

선택적 실시예로서 제1 분극 영역(11F)의 수평 방향(H)으로의 성장 속도는 매우 빠를 수 있는데, 예를들면 1m/sec(초)의 속도를 갖고 성장할 수 있다.As an optional embodiment, the growth rate of the first polarization region 11F in the horizontal direction H may be very fast, for example, it may grow with a speed of 1 m/sec (sec).

이를 통하여 변동 저저항 영역(VL)의 크기를 제어할 수 있는데, 이러한 크기는 예를들면 변동 저저항 영역(VL)의 폭이고 제1 분극 영역(11F)의 성장 거리에 대응하므로 성장 속력과 전기장 유지 시간에 비례할 수 있다. 예를들면 성장 거리는 성장 속력과 전기장 유지 시간의 곱에 비례할 수 있다.Through this, it is possible to control the size of the variable low-resistance region VL. Since this size is, for example, the width of the variable low-resistance region VL and corresponds to the growth distance of the first polarization region 11F, the growth speed and the electric field It can be proportional to the holding time. For example, the growth distance may be proportional to the product of the growth rate and the holding time of the electric field.

또한, 제1 분극 영역(11F)의 성장 속력은 높이(HVL)방향으로의 성장 속도와 수평 방향(H)으로의 성장 속도의 합에 비례할 수 있다.In addition, the growth rate of the first polarization region 11F may be proportional to the sum of the growth rate in the height (HVL) direction and the growth rate in the horizontal direction (H).

그러므로 변동 저저항 영역(VL)의 크기는 전기장 유지 시간을 제어하여 원하는 대로 조절할 수 있다.Therefore, the size of the variable low-resistance region VL can be adjusted as desired by controlling the holding time of the electric field.

구체적으로 도 4c에 도시한 것과 같이 제1 분극 영역(11F)은 넓게 퍼져서 커지고, 그에 따라 변동 저저항 영역(VL)도 인가 전극(12)으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 이동할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 4C , the first polarization region 11F spreads out and becomes large, and accordingly, the variable low-resistance region VL may also move in a direction away from the applied electrode 12 .

본 실시예는 인가 전극을 통하여 활성층에 전기장을 가하여 활성층에 제2 분극 방향과 다른 제1 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역을 형성하고, 이러한 제1 분극 영역과 제2 분극 영역의 사이의 경계에 해당하는 변동 저저항 영역을 형성할 수 있다. 이러한 변동 저저항 영역은 저항이 낮은 영역으로서 저항이 감소한 영역으로서 전류의 패쓰가 될 수 있어 전자 회로를 용이하게 형성할 수 있다.In this embodiment, an electric field is applied to the active layer through an applied electrode to form a first polarization region having a first polarization direction different from the second polarization direction in the active layer, and at the boundary between the first polarization region and the second polarization region A corresponding variable low resistance region may be formed. Such a variable low-resistance region is a region of low resistance and is a region of reduced resistance, and can be a path of current, so that an electronic circuit can be easily formed.

또한, 본 실시예는 인가 전극을 통한 전기장의 크기를 제어하여, 예를들면 전압의 크기를 제어하여 변동 저저항 영역의 높이를 정할 수 있고, 구체적으로 활성층의 전체 두께에 대응하는 높이를 갖도록 제어할 수 있다.In addition, in this embodiment, the height of the variable low resistance region can be determined by controlling the magnitude of the electric field through the applied electrode, for example, by controlling the magnitude of the voltage, and specifically controlled to have a height corresponding to the entire thickness of the active layer. can do.

또한, 인가 전극을 통한 전기장을 유지하는 시간을 제어하여 변동 저저항 영역의 크기, 예를들면 폭을 결정할 수 있다. 이러한 변동 저저항 영역의 크기의 제어를 통하여 전류의 흐름의 패쓰의 크기를 용이하게 제어할 수 있다.In addition, the size, eg, width, of the variable low resistance region can be determined by controlling the time for maintaining the electric field through the applied electrode. Through the control of the size of the variable low-resistance region, the size of the current flow path can be easily controlled.

또한, 인가 전극을 통한 전기장을 제거하여도 분극 영역의 분극 상태는 유지되므로 전류의 패쓰를 용이하게 유지할 수 있고, 인가 전극을 통한 전기장을 지속적으로 유지하여 분극 영역이 확대되면 이미 형성되어 있던 변동 저저항 영역은 저항이 낮아져 전류가 흐르지 않게 될 수 있다.In addition, since the polarization state of the polarization region is maintained even when the electric field through the applied electrode is removed, the current path can be easily maintained. In the resistance region, resistance may be lowered so that current may not flow.

이를 통하여 전류의 패쓰에 대한 소멸을 제어할 수 있고, 결과적으로 전류의 흐름에 대한 용이한 제어를 할 수 있다.Through this, it is possible to control the extinction of the path of the current, and as a result, it is possible to easily control the flow of the current.

본 실시예의 전자 회로를 제어하여 다양한 용도에 사용할 수 있고, 예를들면 변동 저저항 영역에 접하도록 하나 이상의 전극을 연결할 수 있다.The electronic circuit of this embodiment can be controlled and used for various purposes. For example, one or more electrodes can be connected to contact a variable low resistance region.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이다.5 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5 .

도 5 및 도 6을 참조하면 본 실시예의 전자 회로(20)는 활성층(21), 인가 전극(22), 변동 저저항 영역(VL1, VL2, VL3)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the electronic circuit 20 of this embodiment may include an active layer 21 , an applied electrode 22 , and variable low resistance regions VL1 , VL2 , and VL3 .

활성층(21)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 활성층(21)은 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 활성층(21)은 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The active layer 21 may include a spontaneously polarizable material. For example, the active layer 21 may include an insulating material and a ferroelectric material. That is, the active layer 21 may include a material having spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 활성층(21)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 구체적 설명은 전술한 실시예와 동일하므로 생략한다.As an optional embodiment, the active layer 21 may include a perovskite-based material, and since detailed descriptions are the same as those of the above-described embodiment, they will be omitted.

인가 전극(22)은 활성층(21)에 전기장을 인가할 수 있도록 형성될 수 있고, 예를들면 전압을 활성층(21)에 인가할 수 있다. 구체적 내용은 전술한 실시예와 동일하므로 생략한다.The applying electrode 22 may be formed to apply an electric field to the active layer 21 , and for example, a voltage may be applied to the active layer 21 . Since specific details are the same as those of the above-described embodiment, they are omitted.

변동 저저항 영역(VL1, VL2, VL3)은 제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)을 포함할 수 있다.The variable low-resistance regions VL1 , VL2 , and VL3 may include a first variable low-resistance region VL1 , a second variable low-resistance region VL2 , and a third variable low-resistance region VL3 .

제1 변동 저저항 영역(VL1)은 제2 변동 저저항 영역(VL2)보다 큰 폭을 갖고, 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 제3 변동 저저항 영역(VL3)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 예를들면 제1 변동 저저항 영역(VL1)으로 둘러싸인 영역은 제2 변동 저저항 영역(VL2)으로 둘러싸인 영역보다 큰 폭을 갖고, 제2 변동 저저항 영역(VL2)으로 둘러싸인 영역은 제3 변동 저저항 영역(VL3)으로 둘러싸인 영역보다 큰 폭을 가질 수 있다.The first variable low-resistance region VL1 may have a larger width than the second variable low-resistance region VL2, and the second variable low-resistance region VL2 may have a larger width than the third variable low-resistance region VL3. there is. For example, the region surrounded by the first variable low resistance region VL1 has a larger width than the region surrounded by the second variable low resistance region VL2, and the region surrounded by the second variable low resistance region VL2 has a third variable resistance region. It may have a larger width than the area surrounded by the low resistance area VL3.

선택적 실시예로서 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 외곽에 배치되고, 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 제3 변동 저저항 영역(VL3)의 외곽에 배치될 수 있다.As an optional embodiment, the first variable low-resistance region VL1 is disposed outside the second variable low-resistance region VL2, and the second variable low-resistance region VL2 is located outside the third variable low-resistance region VL3. can be placed in

제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)은 활성층(21)에 형성된 영역으로서 전류가 흐를 수 있는 영역이고, 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있다.The first variable low-resistance region VL1, the second variable low-resistance region VL2, and the third variable low-resistance region VL3 are regions formed in the active layer 21 and are regions through which current can flow, and the current having a linear shape It can be formed with the path of

구체적으로 제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)은 활성층(21)의 영역 중 제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)과 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.Specifically, the first variable low-resistance region VL1, the second variable low-resistance region VL2, and the third variable low-resistance region VL3 are the first variable low-resistance region VL1 of the active layer 21, This region has lower electrical resistance than other regions adjacent to the second variable low resistance region VL2 and the third variable low resistance region VL3.

또한, 인가 전극(22)을 통한 제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)을 형성한 후에, 인가 전극(22)을 통한 전기장을 제거하여도, 예를들면 전압을 제거하여도 활성층(21)의 분극 상태는 유지되므로 제1 변동 저저항 영역(VL1), 제2 변동 저저항 영역(VL2) 및 제3 변동 저저항 영역(VL3)은 유지되고, 전류의 패쓰를 형성한 상태를 유지할 수 있다.In addition, after forming the first variable low-resistance region VL1, the second variable low-resistance region VL2, and the third variable low-resistance region VL3 through the applying electrode 22, the Since the polarization state of the active layer 21 is maintained even if the electric field is removed, for example, the voltage is removed, the first variable low-resistance region VL1, the second variable low-resistance region VL2, and the third variable low-resistance region (VL3) is maintained, and a state of forming a current path can be maintained.

이를 통하여 다양한 전자 회로를 구성할 수 있다. 예를들면 하나 이상의 데이터를 저장할 수 있는 메모리 소자의 적어도 일부를 구성할 수 있다.Through this, various electronic circuits can be configured. For example, it may constitute at least a part of a memory element capable of storing one or more data.

변동 저저항 영역(VL1, VL2, VL3)은 높이(HVL)을 갖고, 이러한 높이(HVL)은 활성층(21)의 전체의 두께에 대응될 수 있다.The variable low-resistance regions VL1 , VL2 , and VL3 have a height HVL, and this height HVL may correspond to the entire thickness of the active layer 21 .

활성층(21)은 제1 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역(21F1, 21F3)을 포함할 수 있고, 변동 저저항 영역(VL1, VL2, VL3)은 이러한 제1 분극 영역(21F1, 21F3)의 경계에 형성될 수 있다.The active layer 21 may include first polarization regions 21F1 and 21F3 having a first polarization direction, and the variable low resistance regions VL1 , VL2 and VL3 are boundaries of the first polarization regions 21F1 and 21F3 . can be formed in

또한, 제1 분극 영역(21F1, 21F3)에 인접하도록 제2 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(21R1, 21R2)을 포함할 수 있고, 변동 저저항 영역(VL)은 이러한 제2 분극 영역(21R1, 21R2)의 경계에 형성될 수 있다. 제2 방향은 적어도 제1 방향과 상이한 방향일 수 있고, 예를들면 제1 방향과 반대 방향일 수 있다.In addition, second polarization regions 21R1 and 21R2 having a second polarization direction may be included adjacent to the first polarization regions 21F1 and 21F3, and the variable low-resistance region VL may include such a second polarization region 21R1 , 21R2) may be formed at the boundary. The second direction may be at least a direction different from the first direction, for example, a direction opposite to the first direction.

예를들면 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 제1 분극 영역(21F1)과 제2 분극 영역(21R1)의 사이에 형성될 수 있다.For example, the first variable low-resistance region VL1 may be formed between the first polarization region 21F1 and the second polarization region 21R1.

또한, 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 제1 분극 영역(21F1)과 제2 분극 영역(21R2)의 사이에 형성될 수 있다.Also, the second variable low resistance region VL2 may be formed between the first polarization region 21F1 and the second polarization region 21R2.

또한 제3 변동 저저항 영역(VL3)은 제1 분극 영역(21F3)과 제2 분극 영역(21R2)의 사이에 형성될 수 있다.Also, the third variable low-resistance region VL3 may be formed between the first polarization region 21F3 and the second polarization region 21R2.

도 7a 내지 도 7d는 도 5의 전자 회로 관련, 전류 경로 범위 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.7A to 7D are views for explaining a method for controlling a current path range in relation to the electronic circuit of FIG. 5 .

도 7a를 참조하면, 활성층(21)은 제2 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(21R)을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로서 인가 전극(22)을 통한 초기화 전기장을 인가하여 도 7a와 같은 활성층(21)의 분극 상태를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7A , the active layer 21 may include a second polarization region 21R having a second polarization direction. As an optional embodiment, a polarization state of the active layer 21 as shown in FIG. 7A may be formed by applying an initialization electric field through the applying electrode 22 .

그리고 나서 도 7b를 참조하면, 활성층(21)에 제1 분극 영역(21F)이 형성된다. 구체적 예로서 인가 전극(22)의 폭에 대응하도록 인가 전극(22)과 중첩된 영역에 우선 제1 분극 영역(21F)이 형성된 후에 수평 방향으로 성장하여 도 7b와 같은 상태를 형성할 수 있다. 또한, 도 7a의 제1 분극 영역(21R)은 축소되어 도 7b와 같은 형태의 제1 분극 영역(21R1)으로 변할 수 있다.Then, referring to FIG. 7B , a first polarization region 21F is formed in the active layer 21 . As a specific example, a first polarization region 21F may be first formed in an area overlapping the applying electrode 22 to correspond to the width of the applying electrode 22, and then grow in a horizontal direction to form a state as shown in FIG. 7B. In addition, the first polarization region 21R of FIG. 7A may be reduced to change to the first polarization region 21R1 as shown in FIG. 7B.

제1 분극 영역(21F)과 제2 분극 영역(21R1)의 사이에 제1 변동 저저항 영역(VL1)이 형성될 수 있다.A first variable low resistance region VL1 may be formed between the first polarization region 21F and the second polarization region 21R1.

그리고 나서 도 7c를 참조하면 도 7b와 반대 방향의 전기장을 인가하여 제1 분극 영역(21F)의 일부의 영역의 분극 방향을 제2 방향의 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(21R2)으로 변환할 수 있다. 예를들면 제1 분극 영역(21F)의 제1 분극 방향과 반대 방향인 제2 방향의 분극 방향을 갖는 제2 분극 영역(21R2)이 형성될 수 있다.Then, referring to FIG. 7C , an electric field opposite to that of FIG. 7B is applied to convert the polarization direction of a portion of the first polarization region 21F to the second polarization region 21R2 having a polarization direction in the second direction. can For example, a second polarization region 21R2 having a polarization direction in a second direction opposite to the first polarization direction of the first polarization region 21F may be formed.

또한, 이를 통하여 도 7b의 제1 분극 영역(21F)은 크기가 축소되어 도 7c에 도시된 형태의 제1 분극 영역(21F1)로 변할 수 잇다.In addition, through this, the first polarization region 21F of FIG. 7B may be reduced in size and changed to the first polarization region 21F1 shown in FIG. 7C.

이러한 제2 분극 영역(21R2)과 제1 분극 영역(21F1)의 사이에 제2 변동 저저항 영역(VL2)이 형성될 수 있다.A second variable low resistance region VL2 may be formed between the second polarization region 21R2 and the first polarization region 21F1.

이러한 분극 상태를 유지하므로 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 그대로 유지될 수 있다.Since this polarization state is maintained, the first variable low-resistance region VL1 may be maintained as it is.

그리고 나서 도 7d를 참조하면, 도 7c와 반대 방향의 전기장을 인가하여 제2 분극 영역(21R2)의 일부의 영역의 분극 방향을 제1 방향의 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역(21F3)으로 변환할 수 있다. 예를들면 제2 분극 영역(21R2)의 제2 분극 방향과 반대 방향인 제1 방향의 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역(21F3)이 형성될 수 있다.Then, referring to FIG. 7D , by applying an electric field in a direction opposite to that of FIG. 7C , the polarization direction of a portion of the second polarization region 21R2 is converted into a first polarization region 21F3 having a polarization direction in the first direction. can do. For example, a first polarization region 21F3 having a polarization direction of a first direction opposite to the second polarization direction of the second polarization region 21R2 may be formed.

또한, 이를 통하여 도 7c의 제2 분극 영역(21R2)은 크기가 축소되어 도 7d에 도시된 형태의 제2 분극 영역(21R2)으로 변할 수 있다. Also, through this, the size of the second polarization region 21R2 of FIG. 7C may be reduced to change into the second polarization region 21R2 shown in FIG. 7D.

이러한 제2 분극 영역(21R2)과 제1 분극 영역(21F3)의 사이에 제3 변동 저저항 영역(VL3)이 형성될 수 있다.A third variable low resistance region VL3 may be formed between the second polarization region 21R2 and the first polarization region 21F3.

이러한 분극 상태를 유지하므로 제1 변동 저저항 영역(VL1) 및 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 그대로 유지되고, 이와 함께 제3 변동 저저항 영역(VL3)이 추가될 수 있다.Since this polarization state is maintained, the first variable low-resistance region VL1 and the second variable low-resistance region VL2 are maintained, and a third variable low-resistance region VL3 may be added.

본 실시예는 인가 전극을 통하여 활성층에 전기장을 가하여 활성층에 제2 분극 방향과 다른 제1 분극 방향을 갖는 제1 분극 영역을 형성하고, 이러한 제1 분극 영역과 제2 분극 영역의 사이의 경계에 해당하는 변동 저저항 영역을 형성할 수 있다. 이러한 변동 저저항 영역은 저항이 낮은 영역으로서 저항이 감소한 영역으로서 전류의 패쓰가 될 수 있어 전자 회로를 용이하게 형성할 수 있다.In this embodiment, an electric field is applied to the active layer through an applied electrode to form a first polarization region having a first polarization direction different from the second polarization direction in the active layer, and at the boundary between the first polarization region and the second polarization region A corresponding variable low resistance region may be formed. Such a variable low-resistance region is a region of low resistance and is a region of reduced resistance, and can be a path of current, so that an electronic circuit can be easily formed.

또한, 본 실시예는 인가 전극을 통한 전기장의 크기를 제어하고, 전기장의 방향을 제어할 수 있고, 이를 통하여 활성층에 대하여 복수의 제1 분극 영역 또는 복수의 제2 분극 영역을 형성할 수 있다. In addition, in this embodiment, the magnitude of the electric field through the applied electrode can be controlled and the direction of the electric field can be controlled, and through this, a plurality of first polarization regions or a plurality of second polarization regions can be formed with respect to the active layer.

이러한 복수의 제1 분극 영역 또는 복수의 제2 분극 영역들 사이의 경계선에는 복수의 변동 저저항 영역을 형성할 수 있다. 이러한 복수의 변동 저저항 영역의 각각은 전류의 패쓰를 형성할 수 있으므로 다양한 형태와 용도의 전자 회로를 용이하게 생성할 수 있고 제어할 수 있다.A plurality of variable low-resistance regions may be formed on the boundary line between the plurality of first polarization regions or the plurality of second polarization regions. Since each of the plurality of variable low-resistance regions can form a current path, electronic circuits of various types and purposes can be easily created and controlled.

예를들면 인가 전극을 중심으로 복수의 변동 저저항 영역의 개수를 선택적으로 적용할 수 있어서 다양한 전류 경로를 형성할 수 있고, 이러한 전류 경로에 따른 다양한 데이터를 저장하는 메모리를 구현할 수 있다. For example, various current paths can be formed by selectively applying the number of variable low-resistance regions centered on the applied electrode, and a memory that stores various data according to these current paths can be implemented.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.8 is a schematic plan view illustrating an electronic circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 8 .

도 8 및 도 9를 참조하면 본 실시예의 전자 회로(100)는 활성층(110), 인가 전극(120), 변동 저저항 영역(VL) 및 하나 이상의 연결 전극부(131, 132)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9 , the electronic circuit 100 of this embodiment may include an active layer 110, an applied electrode 120, a variable low resistance region VL, and one or more connection electrode parts 131 and 132. there is.

활성층(110)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 활성층(110)은 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 활성층(110)은 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The active layer 110 may include a spontaneously polarizable material. For example, the active layer 110 may include an insulating material and a ferroelectric material. That is, the active layer 110 may include a material having spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 활성층(110)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the active layer 110 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe 3 , PbTiO 3 , PbZrO 3 , and SrBi 2 Ta 2 O 9 .

또한 다른 예로서 활성층(110)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(110)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, MAPbI3, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbClxBr3-x (0≤x, y≤1)를 포함할 수 있다.In addition, as another example, the active layer 110 has an ABX3 structure, A may include an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, and B may include one or more materials selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 110 may include CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3-x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3-x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC( including NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbCl x Br 3-x (0≤x, y≤1) can do.

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(110)을 형성할 수 있는 바에 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(110)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.Since the active layer 110 can be formed using various other ferroelectric materials, descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when forming the active layer 110, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or improve electrical characteristics.

활성층(110)은 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 활성층(110)은 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 110 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to the application of an electric field. In addition, the active layer 110 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

인가 전극(120)은 활성층(110)에 전기장을 인가할 수 있도록 형성될 수 있고, 예를들면 전압을 활성층(110)에 인가할 수 있다.The applying electrode 120 may be formed to apply an electric field to the active layer 110 , and may apply, for example, a voltage to the active layer 110 .

선택적 실시예로서 인가 전극(120)은 활성층(110)의 상면에 접하도록 형성될 수 있다.As an optional embodiment, the application electrode 120 may be formed to contact the upper surface of the active layer 110 .

또한, 인가 전극(120)은 활성층(110)에 다양한 크기의 전압을 인가할 수 있고 전압 인가의 시간을 제어할 수 있도록 형성될 수 있다. In addition, the application electrode 120 may be formed to apply voltages of various sizes to the active layer 110 and to control the voltage application time.

선택적 실시예로서 인가 전극(120)은 게이트 전극일 수 있다.As an optional embodiment, the applying electrode 120 may be a gate electrode.

예를들면 인가 전극(120)은 전원(미도시) 또는 전원 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the application electrode 120 may be electrically connected to a power source (not shown) or a power controller.

인가 전극(120)은 다양한 재료를 포함할 수 있고, 전기적 도전성이 높은 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 다양한 금속을 이용하여 인가 전극(120)을 형성할 수 있다.The applying electrode 120 may include various materials and may include a material having high electrical conductivity. For example, the application electrode 120 may be formed using various metals.

예를들면 인가 전극(120)은 알루미늄, 크롬, 티타늄, 탄탈, 몰리브덴, 텅스텐, 네오디뮴, 스칸듐 또는 구리를 함유하도록 형성할 수 있다. 또는 이러한 재료들의 합금을 이용하여 형성하거나 이러한 재료들의 질화물을 이용하여 형성할 수도 있다.For example, the application electrode 120 may be formed to contain aluminum, chromium, titanium, tantalum, molybdenum, tungsten, neodymium, scandium, or copper. Alternatively, it may be formed using an alloy of these materials or a nitride of these materials.

또한 선택적 실시예로서 인가 전극(120)은 적층체 구조를 포함할 수도 있다.Also, as an optional embodiment, the applied electrode 120 may include a laminate structure.

연결 전극부(131, 132)는 하나 이상의 전극 부재를 포함할 수 있고, 예를들면 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)를 포함할 수 있다.The connection electrode parts 131 and 132 may include one or more electrode members, and may include, for example, a first connection electrode member 131 and a second connection electrode member 132 .

연결 전극부(131, 132)는 활성층(110)상에 형성될 수 있고, 예를들면 활성층(110)의 상면에 인가 전극(120)과 이격되도록 형성될 수 있고, 선택적 실시예로서 활성층(110)과 접하도록 형성될 수 있다.The connecting electrode units 131 and 132 may be formed on the active layer 110, for example, formed on the upper surface of the active layer 110 to be spaced apart from the application electrode 120, and as an optional embodiment, the active layer 110 ) can be formed to come into contact with.

제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)는 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 예를들면 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)는 알루미늄, 크롬, 구리, 탄탈륨, 티타늄, 몰리브덴 또는 텅스텐을 함유하도록 형성할 수 있다.The first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 may be formed using various conductive materials. For example, the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 may be formed to contain aluminum, chromium, copper, tantalum, titanium, molybdenum, or tungsten.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)는 복수의 도전층을 적층한 구조를 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 may include a structure in which a plurality of conductive layers are stacked.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)은 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있고, 예를들면 산화 인듐(예, In2O3), 산화 주석(예, SnO2), 산화 아연(예, ZnO), 산화 인듐 산화 주석 합금(예, In2O3―SnO2) 또는 산화 인듐 산화 아연 합금(예, In2O3―ZnO)을 함유하도록 형성할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 may be formed using a conductive metal oxide, for example, indium oxide (eg, In 2 O 3 ) or tin oxide. (eg SnO 2 ), zinc oxide (eg ZnO), indium oxide tin oxide alloy (eg In 2 O 3 —SnO 2 ) or indium oxide zinc oxide alloy (eg In 2 O 3 —ZnO) can form

선택적 실시예로서 연결 전극부(131, 132)는 전기적 신호의 입출력을 포함하는 단자 부재일 수 있다.As an optional embodiment, the connection electrode units 131 and 132 may be terminal members including input and output of electrical signals.

또한 구체적 예로서 연결 전극부(131, 132)의 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)는 소스 전극 또는 드레인 전극을 포함할 수 있다.Also, as a specific example, the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 of the connection electrode units 131 and 132 may include a source electrode or a drain electrode.

도 10 내지 도 14는 도 8의 전자 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.10 to 14 are diagrams for explaining the operation of the electronic circuit of FIG. 8 .

도 10은 인가 전극(120)을 통하여 제1 전기장이 인가된 상태를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 12는 도 11의 K의 확대도이다.10 is a view showing a state in which a first electric field is applied through the applying electrode 120, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 10, and FIG. 12 is an enlarged view of K in FIG. to be.

도 10 내지 도 14를 참조하면 인가 전극(120)을 통하여 제1 전기장이 활성층(110)에 인가되면 활성층(110)의 적어도 일 영역은 분극 영역(110F)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 10 to 14 , when a first electric field is applied to the active layer 110 through the applying electrode 120 , at least one region of the active layer 110 may include a polarization region 110F.

이러한 분극 영역(110F)은 인가 전극(120)을 중심으로 인가 전극(120)을 둘러싸는 형태일 수 있다. 분극 영역(110F)은 경계선을 가질 수 있다.The polarization region 110F may have a shape surrounding the applying electrode 120 with the applying electrode 120 as a center. The polarization region 110F may have a boundary line.

제1 변동 저저항 영역(VL1)은 이러한 경계선의 측면에 대응하는 영역에 형성될 수 있다. 도 10을 참조하면 인가 전극(120)을 중심으로 인가 전극(120)을 둘러싸는 선형으로 형성될 수 있다.The first variable low-resistance region VL1 may be formed in an area corresponding to the side of the boundary line. Referring to FIG. 10 , the applied electrode 120 may be formed in a linear shape surrounding the applying electrode 120 .

예를들면 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 인가 전극(120)을 둘러싸도록 일 방향으로 제1 폭(WVL1)을 가질 수 있다.For example, the first variable low-resistance region VL1 may have a first width WVL1 in one direction to surround the applying electrode 120 .

또한, 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 분극 영역(110F)의 경계선의 측면 전체에 대응하도록 형성될 수 있고, 분극 영역(110F)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 두께(TVL1)을 가질 수 있다. In addition, the first variable low-resistance region VL1 may be formed to correspond to the entire side surface of the boundary line of the polarization region 110F, and may have a thickness TVL1 in a direction away from the side surface of the polarization region 110F.

선택적 실시예로서 이러한 두께(TVL1)는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다.As an alternative embodiment, this thickness TVL1 may be between 0.1 and 0.3 nanometers.

선택적 실시예로서 인가 전극(120)을 통하여 제1 전압이 활성층(110)에 인가되기 전에 초기화 전기장을 활성층(110)에 인가하는 과정을 진행할 수 있다.As an optional embodiment, a process of applying an initialization electric field to the active layer 110 may proceed before the first voltage is applied to the active layer 110 through the applying electrode 120 .

이러한 초기화 전기장을 활성층(110)에 인가하는 과정을 통하여 활성층(110)의 영역을 분극 영역(110F)과 상이한 방향의 분극, 예를들면 반대 방향의 분극 영역으로 모두 전환하는 단계를 포함할 수 있다.Through the process of applying such an initialization electric field to the active layer 110, a step of converting all regions of the active layer 110 to polarization in a direction different from that of the polarization region 110F, for example, a polarization region in the opposite direction. .

그리고 나서, 이와 반대 방향의 전기장을 가하여 일 영역에 분극 영역(110F)을 형성할 수 있다.Then, a polarization region 110F may be formed in one region by applying an electric field in the opposite direction thereto.

활성층(110)의 분극 영역(110F)의 경계에 형성된 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 활성층(110)의 다른 영역에 비하여 저항이 낮은 영역으로 변할 수 있다. 예를들면 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 활성층(110)의 분극 영역(110F) 및 제1 변동 저저항 영역(VL1)의 주변의 활성층(110)의 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다.The first variable low-resistance region VL1 formed at the boundary of the polarization region 110F of the active layer 110 may change to a region having lower resistance than other regions of the active layer 110 . For example, the first variable low-resistance region VL1 may have a lower resistance than the polarization region 110F of the active layer 110 and a region of the active layer 110 surrounding the first variable low-resistance region VL1.

이를 통하여 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 전류의 통로를 형성할 수 있다.Through this, the first variable low-resistance region VL1 may form a passage of current.

선택적 실시예로서 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 활성층(110)에 구비된 복수의 도메인 월의 일 영역에 대응될 수 있다.As an optional embodiment, the first variable low-resistance region VL1 may correspond to one region of a plurality of domain walls provided in the active layer 110 .

또한, 이러한 제1 변동 저저항 영역(VL1)은 활성층(110)의 분극 영역(110F)의 분극 상태가 유지되면 계속 유지될 수 있다. 즉, 인가 전극(120)을 통하여 활성층(110)에 인가된 제1 전압을 제거하여도 변동 저저항 영역(VL1)의 상태, 즉 저저항 상태는 유지될 수 있다.In addition, the first variable low-resistance region VL1 may be continuously maintained when the polarization state of the polarization region 110F of the active layer 110 is maintained. That is, even if the first voltage applied to the active layer 110 through the applying electrode 120 is removed, the state of the variable low resistance region VL1 , that is, the low resistance state may be maintained.

도 10 및 도 11에 도시한 것과 같이 제1 변동 저저항 영역(VL1)을 통하여 전류의 통로가 형성될 수 있다. 다만, 연결 전극부(131, 132)가 제1 변동 저저항 영역(VL1)에 대응되지 않으므로 연결 전극부(131, 132)를 통한 전류의 흐름은 발생하지 않을 수 있다.As shown in FIGS. 10 and 11 , a current passage may be formed through the first variable low resistance region VL1 . However, since the connection electrode parts 131 and 132 do not correspond to the first variable low resistance region VL1, current may not flow through the connection electrode parts 131 and 132.

도 13은 인가 전극(120)을 통하여 제1 전기장을 일정시간 더 유지한 상태를 도시한 도면이고, 도 14는 도 13의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 절취한 단면도이다.FIG. 13 is a view showing a state in which the first electric field is maintained for a predetermined period of time through the applying electrode 120, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG. 13 .

도 13 및 도 14를 참조하면 인가 전극(120)을 통한 제1 전기장의 유지 시간이 길어져, 도 10 및 도 11의 분극 영역(110F)이 수평 방향으로 이동하여 분극 영역(110F)이 커지고 그에 따라 제1 변동 저저항 영역(VL1)보다 큰 제2 변동 저저항 영역(VL2) 이 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 13 and 14 , the holding time of the first electric field through the applying electrode 120 increases, and the polarization region 110F of FIGS. 10 and 11 moves in the horizontal direction, so that the polarization region 110F increases accordingly. A second variable low-resistance region VL2 larger than the first variable low-resistance region VL1 may be formed.

예를들면 도 10 및 도 11에서 인가한 전압을 일정 시간 동안 계속적으로 유지하여 도 13 및 도 14와 같은 구조를 형성할 수 있다.For example, the structure shown in FIGS. 13 and 14 may be formed by continuously maintaining the voltage applied in FIGS. 10 and 11 for a predetermined time.

분극 영역(110F)은 인가 전극(120)을 중심으로 인가 전극(120)을 둘러싸는 형태일 수 있다. 분극 영역(110F)은 경계선을 가질 수 있다. 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 이러한 분극 영역(110F)의 경계선의 측면에 대응하는 영역에 형성될 수 있다. 도 13을 참조하면 인가 전극(120)을 중심으로 인가 전극(120)을 둘러싸는 선형으로 형성될 수 있다.The polarization region 110F may have a shape surrounding the applying electrode 120 with the applying electrode 120 as a center. The polarization region 110F may have a boundary line. The second variable low-resistance region VL2 may be formed in a region corresponding to a side surface of a boundary line of the polarization region 110F. Referring to FIG. 13 , the applied electrode 120 may be formed in a linear shape surrounding the applying electrode 120 .

예를 들면 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 인가 전극(120)을 둘러싸도록 일 방향으로 제2 폭(WVL2)을 가질 수 있고, 제2 폭(WVL2)은 제1 폭(WVL1)보다 클 수 있다. 즉, 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 인가 전극(120)을 일주(一周)할 수 있다.For example, the second variable low resistance region VL2 may have a second width WVL2 in one direction to surround the applying electrode 120 , and the second width WVL2 is greater than the first width WVL1 . can That is, the second variable low-resistance region VL2 may go around the applying electrode 120 .

또한, 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 분극 영역(110F)의 경계선의 측면 전체에 대응하도록 형성될 수 있고, 분극 영역(110F)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 두께를 가질 수 있고, 선택적 실시예로서 이러한 두께는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다.In addition, the second variable low-resistance region VL2 may be formed to correspond to the entire side surface of the boundary line of the polarization region 110F, and may have a thickness in a direction away from the side surface of the polarization region 110F. As such, the thickness may be between 0.1 and 0.3 nanometers.

활성층(110)의 분극 영역(110F)의 경계에 형성된 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 활성층(110)의 다른 영역에 비하여 저항이 낮은 영역으로 변할 수 있다. 예를들면 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 활성층(110)의 분극 영역(110F) 및 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 주변의 활성층(110)의 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다. 즉, 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 저항은 분극 영역(110F) 중 제2 변동 저저항 영역(VL2) 내측 부분의 저항보다 낮다. 그리고 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 저항은 활성층(110) 중 제2 변동 저저항 영역(VL2) 외측 부분의 저항보다 낮을 수 있다.The second variable low-resistance region VL2 formed at the boundary of the polarization region 110F of the active layer 110 may change to a region having lower resistance than other regions of the active layer 110 . For example, the second variable low resistance region VL2 may have a lower resistance than the polarization region 110F of the active layer 110 and the region of the active layer 110 around the second variable low resistance region VL2. That is, the resistance of the second variable low resistance region VL2 is lower than the resistance of the inner portion of the second variable low resistance region VL2 in the polarization region 110F. Also, the resistance of the second variable low resistance region VL2 may be lower than that of a portion outside the second variable low resistance region VL2 of the active layer 110 .

이를 통하여 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 전류의 통로를 형성할 수 있다.Through this, the second variable low-resistance region VL2 may form a passage of current.

선택적 실시예로서 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 활성층(110)에 구비된 복수의 도메인 월의 일 영역에 대응될 수 있다.As an optional embodiment, the second variable low-resistance region VL2 may correspond to one region of a plurality of domain walls provided in the active layer 110 .

또한, 이러한 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 활성층(110)의 분극 상태가 유지되면 계속 유지될 수 있다. 즉, 인가 전극(120)을 통하여 활성층(110)에 인가된 제2 전압을 제거하여도 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 상태, 즉 저저항 상태는 유지될 수 있다.In addition, the second variable low-resistance region VL2 may be continuously maintained when the polarization state of the active layer 110 is maintained. That is, even if the second voltage applied to the active layer 110 through the applying electrode 120 is removed, the state of the second variable low resistance region VL2 , that is, the low resistance state may be maintained.

그러므로 제2 변동 저저항 영역(VL2)을 통하여 전류의 통로가 형성될 수 있다. Therefore, a passage of current can be formed through the second variable low resistance region VL2.

또한, 구체적인 예로서 연결 전극부(131, 132)가 제2 변동 저저항 영역(VL2)에 대응되도록 형성되고, 예를들면 연결 전극부(131, 132)의 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)가 서로 이격된 채 제2 변동 저저항 영역(VL2)의 상면과 접하도록 배치될 수 있다.In addition, as a specific example, the connection electrode parts 131 and 132 are formed to correspond to the second variable low resistance region VL2, for example, the first connection electrode member 131 of the connection electrode parts 131 and 132 and The second connection electrode member 132 may be disposed to contact the upper surface of the second variable low resistance region VL2 while being spaced apart from each other.

이를 통하여 연결 전극부(131, 132)의 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)를 통하여 전류가 흐를 수 있다.Through this, current may flow through the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 of the connection electrode parts 131 and 132 .

또한, 다양한 전기적 신호를 발생할 수 있다. 예를들면 도 13 및 도 14 상태에서의 전기장을 더 지속적으로 인가할 경우, 즉 인가 시간이 증가할 경우 제2 변동 저저항 영역(VL2)은 더 이동하여 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)을 벗어날 수 있다. 이에 따라 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)를 통해서 전류가 흐르지 않을 수 있다.In addition, various electrical signals may be generated. For example, when the electric field in the state of FIGS. 13 and 14 is applied more continuously, that is, when the application time increases, the second variable low resistance region VL2 moves further, and the first connection electrode member 131 and the second variable low resistance region VL2 move further. 2 can escape the connecting electrode member 132. Accordingly, current may not flow through the first connection electrode member 131 and the second connection electrode member 132 .

또한, 선택적 실시예로서 활성층(110)의 전체에 대한 초기화 과정을 진행할 수도 있다. In addition, as an optional embodiment, an initialization process for the entire active layer 110 may be performed.

그리고 나서 다시 인가 전극(120)을 통하여 활성층(110)에 전기장을 인가할 경우 연결 전극부(131, 132)의 제1 연결 전극 부재(131) 및 제2 연결 전극 부재(132)에 전류가 흐를 수 있다.Then, when an electric field is applied to the active layer 110 through the applying electrode 120 again, current flows through the first connecting electrode member 131 and the second connecting electrode member 132 of the connecting electrode parts 131 and 132. can

본 실시예의 전자 회로는 인가 전극을 통하여 활성층에 다양한 크기의 전압을 인가할 수 있고, 인가되는 시간을 제어할 수 있다.The electronic circuit of this embodiment can apply voltages of various sizes to the active layer through the application electrode, and can control the application time.

이를 통하여 원하는 크기의 영역으로 활성층에 분극 영역을 형성할 수 있고, 이러한 분극 영역의 경계에 변동 저저항 영역을 형성할 수 있다.Through this, it is possible to form a polarization region in the active layer with a region of a desired size, and a variable low-resistance region can be formed at the boundary of the polarization region.

이러한 변동 저저항 영역에 대응하도록, 예를들면 접하도록 연결 전극부를 형성할 경우 연결 전극부를 통하여 전류가 흐를 수 있고, 전압을 제거하여도 강유전성 재료를 함유하는 활성층은 분극 상태를 유지할 수 있고 이에 따라 그 경계의 변동 저저항 영역도 유지될 수 있어 전류가 계속 흐를 수 있다.In order to correspond to such a variable low-resistance region, for example, when forming the connection electrode portion to be in contact, current can flow through the connection electrode portion, and even when the voltage is removed, the active layer containing the ferroelectric material can maintain a polarized state, and accordingly A fluctuating low-resistance region at the boundary can also be maintained so that current can continue to flow.

또한, 변동 저저항 영역을 분극 영역으로 변하도록 인가 전극을 통하여 전압을 활성층에 인가할 수 있고, 이를 통하여 전류가 흐르던 연결 전극부에는 전류가 흐르지 않게 된다.In addition, a voltage may be applied to the active layer through the applying electrode so that the variable low-resistance region is changed into a polarization region, and through this, current does not flow in the connection electrode portion through which the current flows.

이러한 인가 전극의 전압을 제어하여 전류의 흐름을 제어할 수 있고, 이러한 전류의 흐름의 제어를 통하여 전자 회로는 다양한 용도에 이용될 수 있다. The flow of current can be controlled by controlling the voltage of the applied electrode, and through the control of the flow of this current, the electronic circuit can be used for various purposes.

선택적 실시예로서 전자 회로는 메모리로 사용할 수 있다.As an alternative embodiment, the electronic circuitry can be used as a memory.

예를들면 전류의 흐름을 1, 흐르지 않음을 0이라고 정의하여 메모리로 사용할 수 있고, 구체적 예로서 전압 제 거시에도 전류가 흐를 수 있는 바 비휘발성 메모리로도 사용할 수 있다.For example, it can be used as a memory by defining the flow of current as 1 and non-flow as 0, and as a specific example, since current can flow even when the voltage is removed, it can also be used as a non-volatile memory.

또한, 전자 회로는 다양한 신호를 생성하여 전달하는 회로부를 구성할 수 있고, 스위칭 소자로도 사용될 수 있다.In addition, the electronic circuit may constitute a circuit unit that generates and transmits various signals, and may also be used as a switching element.

또한, 그 밖에 전기적 신호의 제어를 요하는 부분에 간단한 구조로 적용할 수 있으므로 가변 회로, CPU, 바이오 칩 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.In addition, since it can be applied to other parts requiring control of electrical signals with a simple structure, it can be applied to various fields such as variable circuits, CPUs, and bio chips.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 회로를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 16은 도 15의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.15 is a schematic plan view showing an electronic circuit according to another embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 15 .

도 15 및 도 16을 참조하면 본 실시예의 전자 회로(200)는 활성층(210), 인가 전극(220), 변동 저저항 영역(VL) 및 연결 전극부(231, 232)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 15 and 16 , the electronic circuit 200 of this embodiment may include an active layer 210, an applied electrode 220, a variable low resistance region VL, and connection electrode parts 231 and 232.

설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.For convenience of explanation, it will be described focusing on different points from the above-described embodiment.

활성층(210)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 활성층(210)은 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 활성층(210)은 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다. The active layer 210 may include a spontaneously polarizable material. For example, the active layer 210 may include an insulating material and a ferroelectric material. That is, the active layer 210 may include a material having spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

활성층(210)을 형성하는 재료에 대한 설명은 전술한 실시예에서 설명한 바와 동일하거나 이를 변형하여 적용할 수 있는 바 구체적 설명은 생략한다.A description of the material forming the active layer 210 may be the same as or modified from that described in the foregoing embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

인가 전극(220)은 활성층(210)에 전기장을 인가할 수 있도록 형성될 수 있고, 예를들면 전압을 활성층(210)에 인가할 수 있다.The applying electrode 220 may be formed to apply an electric field to the active layer 210 , and for example, a voltage may be applied to the active layer 210 .

선택적 실시예로서 인가 전극(220)은 활성층(210)의 상면에 접하도록 형성될 수 있다.As an optional embodiment, the application electrode 220 may be formed to contact the upper surface of the active layer 210 .

인가 전극(220)을 형성하는 재료에 대한 설명은 전술한 실시예에서 설명한 바와 동일하거나 이를 변형하여 적용할 수 있는 바 구체적 설명은 생략한다.A description of the material forming the applying electrode 220 may be the same as or modified from that described in the foregoing embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

연결 전극부(231, 232)는 하나 이상의 전극 부재를 포함할 수 있고, 예를들면 제1 연결 전극 부재(231) 및 제2 연결 전극 부재(232)를 포함할 수 있다.The connection electrode parts 231 and 232 may include one or more electrode members, and may include, for example, a first connection electrode member 231 and a second connection electrode member 232 .

연결 전극부(231, 232)는 활성층(210)상에 형성될 수 있고, 예를들면 인가 전극(220)과 이격되도록 활성층(210)의 면 중 인가 전극(220)이 형성된 면의 반대면에 형성될 수 있다. The connection electrode parts 231 and 232 may be formed on the active layer 210, and for example, on the surface opposite to the surface of the active layer 210 on which the applied electrode 220 is formed so as to be spaced apart from the applied electrode 220. can be formed

인가 전극(220)은 활성층(210)의 상면에, 연결 전극부(231, 232)은 활성층(210)의 하면에 형성될 수 있다.The application electrode 220 may be formed on an upper surface of the active layer 210 , and the connection electrode units 231 and 232 may be formed on a lower surface of the active layer 210 .

선택적 실시예로서 연결 전극부(231, 232)는 활성층(210)과 접하도록 형성될 수 있다.As an optional embodiment, the connection electrode parts 231 and 232 may be formed to contact the active layer 210 .

제1 연결 전극 부재(231) 및 제2 연결 전극 부재(232)는 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수 있다. The first connection electrode member 231 and the second connection electrode member 232 may be formed using various conductive materials.

제1 연결 전극 부재(231) 및 제2 연결 전극 부재(232)을 형성하는 재료에 대한 설명은 전술한 실시예에서 설명한 바와 동일하거나 이를 변형하여 적용할 수 있는 바 구체적 설명은 생략한다.A description of materials forming the first connection electrode member 231 and the second connection electrode member 232 may be the same as or modified from those described in the foregoing embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 16을 참조하면 인가 전극(220)을 통하여 전압이 활성층(210)에 인가되면 활성층(210)의 적어도 일 영역은 분극 영역(210F)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , when a voltage is applied to the active layer 210 through the applying electrode 220 , at least one region of the active layer 210 may include a polarization region 210F.

변동 저저항 영역(VL)은 이러한 분극 영역(210F)의 경계선의 측면에 대응하는 영역에 형성될 수 있고, 도 15를 참조하면 인가 전극(220)을 중심으로 인가 전극(220)을 둘러싸는 선형으로 형성될 수 있다.The variable low-resistance region VL may be formed in an area corresponding to the side of the boundary of the polarization region 210F, and referring to FIG. can be formed as

예를들면 변동 저저항 영역(VL2)은 인가 전극(220)을 둘러싸도록 일 방향으로 폭을 가질 수 있다.For example, the variable low-resistance region VL2 may have a width in one direction to surround the applying electrode 220 .

또한, 변동 저저항 영역(VL)은 분극 영역(210F)의 경계선의 측면 전체에 대응하도록 형성될 수 있고, 분극 영역(210F)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 두께를 가질 수 있고, 선택적 실시예로서 이러한 두께는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다.In addition, the variable low-resistance region VL may be formed to correspond to the entire side surface of the boundary line of the polarization region 210F, and may have a thickness in a direction away from the side surface of the polarization region 210F. The thickness may be between 0.1 and 0.3 nanometers.

활성층(210)의 분극 영역(210F)의 경계에 형성된 변동 저저항 영역(VL)은 활성층(210)의 다른 영역에 비하여 저항이 낮은 영역으로 변할 수 있다. 예를들면 변동 저저항 영역(VL)은 활성층(210)의 분극 영역(210F) 및 변동 저저항 영역(VL)의 주변의 활성층(210)의 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다.The variable low-resistance region VL formed at the boundary of the polarization region 210F of the active layer 210 may change to a region having lower resistance than other regions of the active layer 210 . For example, the variable low resistance region VL may have a lower resistance than the polarization region 210F of the active layer 210 and a region of the active layer 210 around the variable low resistance region VL.

이를 통하여 변동 저저항 영역(VL)은 전류의 통로를 형성할 수 있다.Through this, the variable low resistance region VL may form a passage of current.

선택적 실시예로서 변동 저저항 영역(VL)은 활성층(210)에 구비된 복수의 도메인 월의 일 영역에 대응될 수 있다.As an optional embodiment, the variable low-resistance region VL may correspond to one region of a plurality of domain walls provided in the active layer 210 .

또한, 이러한 변동 저저항 영역(VL)은 활성층(210)의 분극 상태가 유지되면 계속 유지될 수 있다. 즉, 인가 전극(220)을 통하여 활성층(210)에 인가된 전압을 제거하여도 변동 저저항 영역(VL)의 상태, 즉 저저항 상태는 유지될 수 있다.In addition, the variable low-resistance region VL may be maintained as long as the polarization state of the active layer 210 is maintained. That is, even if the voltage applied to the active layer 210 through the applying electrode 220 is removed, the state of the variable low resistance region VL, that is, the low resistance state may be maintained.

변동 저저항 영역(VL)을 통하여 전류의 통로가 형성될 수 있다. A current path may be formed through the variable low resistance region VL.

또한 구체적인 예로서 연결 전극부(231, 232)가 변동 저저항 영역(VL)에 대응되도록 형성되고, 예를들면 연결 전극부(231, 232)의 제1 연결 전극 부재(231) 및 제2 연결 전극 부재(232)가 서로 이격된 채 변동 저저항 영역(VL)의 하면과 접하도록 배치될 수 있다.In addition, as a specific example, the connection electrode parts 231 and 232 are formed to correspond to the variable low resistance region VL, for example, the first connection electrode member 231 and the second connection of the connection electrode parts 231 and 232 The electrode members 232 may be disposed to contact the lower surface of the variable low resistance region VL while being spaced apart from each other.

이를 통하여 연결 전극부(231, 232)의 제1 연결 전극 부재(231) 및 제2 연결 전극 부재(232)를 통하여 전류가 흐를 수 있다.Through this, current may flow through the first connection electrode member 231 and the second connection electrode member 232 of the connection electrode parts 231 and 232 .

본 실시예의 전자 회로는 인가 전극을 통하여 활성층에 다양한 크기의 전압을 인가할 수 있고, 인가되는 시간을 제어할 수 있다.The electronic circuit of this embodiment can apply voltages of various sizes to the active layer through the application electrode, and can control the application time.

이를 통하여 원하는 크기의 영역으로 활성층에 분극 영역을 형성할 수 있고, 이러한 분극 영역의 경계에 변동 저저항 영역을 형성할 수 있다.Through this, it is possible to form a polarization region in the active layer with a region of a desired size, and a variable low-resistance region can be formed at the boundary of the polarization region.

또한 활성층의 일면에 인가 전극을 형성하고 타면에 연결 전극부를 형성하여 전자 회로의 정밀한 패터닝 및 미세화를 용이하게 진행할 수 있다. In addition, by forming an application electrode on one surface of the active layer and forming a connection electrode on the other surface, precise patterning and miniaturization of the electronic circuit can be easily performed.

전술한 바와 같은 전자 소자는 다음과 같은 변동 저저항 영역 메모리 소자로 구현될 수 있다.The electronic device as described above may be implemented as a variable low-resistance region memory device as follows.

도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 관한 메모리 소자를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 18은 도 17의 VI-VI선을 따라 절취한 단면도이다.17 is a schematic plan view illustrating a memory device according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 17 .

도 17 및 도 18을 참조하면, 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자(300)는, 베이스(310), 게이트(320), 소스(331) 및 드레인(332)을 포함할 수 있다.17 and 18 , the variable low resistance region memory device 300 may include a base 310, a gate 320, a source 331 and a drain 332.

상기 베이스(310)는 전술한 활성층 물질을 포함할 수 있는 데, 예컨대 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면 베이스(310)는 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 베이스(310)는 전기장의 존재 시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The base 310 may include the above-described active layer material, for example, a spontaneous polarization material. For example, the base 310 may include an insulating material and may include a ferroelectric material. That is, the base 310 may include a material having a spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 베이스(310)는 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the base 310 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe 3 , PbTiO 3 , PbZrO 3 , and SrBi 2 Ta 2 O 9 .

또한 다른 예로서 베이스(310)는 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 베이스(310)는 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, MAPbI3, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbClxBr3-x (0≤x, y≤1)를 포함할 수 있다.In addition, as another example, the base 310 has an ABX3 structure, A may include an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, and B may include one or more materials selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the base 310 is CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3-x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3-x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC( including NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbCl x Br 3-x (0≤x, y≤1) can do.

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 베이스(310)를 형성할 수 있는 바, 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 베이스(310)를 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.Since the base 310 may be formed using various other ferroelectric materials, a description of all examples thereof will be omitted. In addition, when forming the base 310, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or improve electrical characteristics.

베이스(310)는 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 베이스(310)는 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The base 310 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to the application of an electric field. In addition, the base 310 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

상기 베이스(310)는, X-Y 평면 방향으로 서로 인접하게 위치하는 제1 영역(311)과 제2 영역(312)을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역(311)은 제1 방향의 분극을 가질 수 있는 데, 상기 제1 방향은 베이스(310)의 두께 방향, 즉 제1 영역(311)과 제2 영역(312)이 배치된 방향에 수직한 Z-방향일 수 있다. The base 310 may include a first area 311 and a second area 312 positioned adjacent to each other in the X-Y plane direction. The first region 311 may have polarization in a first direction, and the first direction is the thickness direction of the base 310, that is, the direction in which the first region 311 and the second region 312 are disposed. may be in the Z-direction perpendicular to

상기 제2 영역(312)은 제1 영역(311)에 대해 두께에 수직한 방향, 즉 X-Y 평면 방향으로 인접하게 위치하는 데, 상기 제2 영역(312)은 선택적으로 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 정렬된 분극을 가질 수 있다.The second region 312 is positioned adjacent to the first region 311 in a direction perpendicular to the thickness, that is, in an X-Y plane direction. It can have polarization aligned in two directions.

상기 제2 영역(312) 상에는 게이트(320)가 위치할 수 있다. 상기 게이트(320)는 도면에 도시되지는 않았지만 별도의 장치에 연결되어 게이트 신호를 인가받을 수 있다.A gate 320 may be positioned on the second region 312 . Although not shown in the drawing, the gate 320 may be connected to a separate device to receive a gate signal.

상기 제2 영역(312)이 제1 영역(311)과는 반대 방향의 분극을 이룰 수 있는 것은, 상기 게이트(320)에 인가되는 전압에 의해 가능해진다.The polarization of the second region 312 in the opposite direction to that of the first region 311 is made possible by the voltage applied to the gate 320 .

이렇게 서로 반대되는 방향의 분극을 갖는 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 사이에 변동 저저항 영역(340)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 변동 저저항 영역(340)은 제1 영역(311) 및/또는 제2 영역(312)에 비해 저항이 매우 작은 영역이 되며, 이 영역을 통해 전류의 흐름이 형성될 수 있다.A variable low-resistance region 340 may be formed between the first region 311 and the second region 312 having polarizations in opposite directions. The variable low-resistance region 340 as described above becomes a region having very low resistance compared to the first region 311 and/or the second region 312, and current may flow through this region.

이러한 변동 저저항 영역(340)은 다음의 일 실시예에 따라 형성될 수 있다.The variable low-resistance region 340 may be formed according to the following embodiment.

먼저, 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스(310)가 전체적으로 제1 방향의 분극을 갖도록 할 수 있다. 반드시 베이스(310) 전체가 제1 방향의 분극을 갖는 것에 한정되는 것은 아니며, 베이스(310)의 적어도 게이트(320)에 대향되는 일정 면적이 제1 방향의 분극을 가질 수 있다. 선택적으로 이렇게 제1 방향 분극을 갖도록 하는 것은 게이트(320)에 초기화 전기장을 인가하여 형성할 수 있다.First, the base 310 including the spontaneously polarizable material may have polarization in the first direction as a whole. The entire base 310 is not necessarily limited to having polarization in the first direction, and at least a certain area of the base 310 facing the gate 320 may have polarization in the first direction. Optionally, polarization in the first direction may be formed by applying an initialization electric field to the gate 320 .

이 상태에서 게이트(320)에 제1 전압을 제1 시간 동안 인가하여 게이트(320)를 통해 베이스(310)에 전기장을 가함에 따라 게이트(320)에 대향되는 일정 면적이 제2 방향으로 분극이 변하게 된다. 분극의 방향이 바뀌도록 게이트(320)에 가하는 전기장은 제1 전압에 의해 조절될 수 있는 데, 즉, 베이스(310)를 형성하는 자발 분극성 재료의 항전기장보다 큰 전기장이 인가되도록 제1 전압을 가할 수 있다. In this state, as an electric field is applied to the base 310 through the gate 320 by applying a first voltage to the gate 320 for a first time, a certain area opposite to the gate 320 is polarized in the second direction. It will change. The electric field applied to the gate 320 to change the direction of polarization may be controlled by the first voltage, that is, the first voltage is applied such that a coercive electric field greater than the coercive electric field of the spontaneously polarizable material forming the base 310 is applied. can be added.

상기 베이스(310)는 제1 두께(t1)를 갖도록 할 수 있다. 이 때 상기 제1 두께(t1) 전체에 걸쳐 제2 영역(312)이 형성되며, 상기 제1 두께(t1)에 따라 게이트(320)에 인가되는 제1 전압의 크기를 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 두께(t1)와 게이트(320)에 인가되는 제1 전압의 크기는 비례할 수 있다. 즉, 제1 두께(t1)가 두꺼울 경우 제1 전압을 크게 할 수 있다.The base 310 may have a first thickness t1. At this time, the second region 312 is formed over the entire first thickness t1, and the magnitude of the first voltage applied to the gate 320 can be adjusted according to the first thickness t1. According to an embodiment, the first thickness t1 and the magnitude of the first voltage applied to the gate 320 may be proportional to each other. That is, when the first thickness t1 is large, the first voltage may be increased.

상기 변동 저저항 영역(340)도 도 18에서 볼 수 있듯이, 제1 두께(t1) 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. As shown in FIG. 18 , the variable low-resistance region 340 may also be formed over the entire first thickness t1.

이렇게 형성되는 제2 영역(312)의 면적은 게이트(320)에 제1 전압이 가해지는 제1 시간에 의해 비례하여 결정될 수 있다.The area of the second region 312 formed in this way may be determined in proportion to the first time when the first voltage is applied to the gate 320 .

따라서 원하는 면적 및/또는 크기의 제2 영역(312)을 형성하기 위해서는 해당 강유전체 물질에 대한 적당한 게이트 전압, 시간, 및 제2 영역(312)의 제1 두께(t1)를 실험 및/또는 계산에 의해 미리 결정할 수 있다.Therefore, in order to form the second region 312 of a desired area and/or size, an appropriate gate voltage, time, and first thickness t1 of the second region 312 for the corresponding ferroelectric material are required through experiments and/or calculations. can be determined in advance by

이렇게 제2 영역(312)의 분극 방향이 제1 방향에서 제2 방향으로 변하면, 제1 방향의 분극을 갖는 제1 영역(311)과 제2 방향의 분극을 갖는 제2 영역(312)의 사이에 소정 너비의 변동 저저항 영역(340)이 형성될 수 있다. 이 변동 저저항 영역(340)은 게이트(320)를 중심으로 형성될 수 있다. When the polarization direction of the second region 312 changes from the first direction to the second direction, a gap exists between the first region 311 having polarization in the first direction and the second region 312 having polarization in the second direction. A variable low-resistance region 340 having a predetermined width may be formed. The variable low-resistance region 340 may be formed around the gate 320 .

도 19는 제1 영역과 변동 저저항 영역의 전압 및 전류 관계를 도시한 그래프이다.19 is a graph showing a relationship between voltage and current between a first region and a variable low resistance region.

구체적으로 도 19는 상기 제1 영역과 변동 저저항 영역에서 전압을 증가함에 따라 전류가 변하는 상태를 나타낸 것이다. Specifically, FIG. 19 shows a state in which current changes as the voltage increases in the first region and the variable low resistance region.

즉 도 19에서 (a)는 변동 저저항 영역에서 전압을 증가함에 따라 전류가 변하는 상태를 나타낸 것이고, (b)는 상기 제1 영역에서 전압을 증가함에 따라 전류가 변하는 상태를 나타낸 것이다.That is, in FIG. 19, (a) shows a state in which the current changes as the voltage increases in the variable low resistance region, and (b) shows a state in which the current changes as the voltage increases in the first region.

변동 저저항 영역(340)은 제1 영역(311)에 비해 저항이 매우 작기 때문에 전압 인가에 따라 전류의 흐름이 원활히 일어남을 알 수 있다.Since the resistance of the variable low-resistance region 340 is very small compared to that of the first region 311 , it can be seen that current flows smoothly according to voltage application.

상기와 같이 형성되는 변동 저저항 영역(340)은 시간이 지나도 지워지지 않을 수 있다. The variable low-resistance region 340 formed as described above may not be erased over time.

이렇게 형성된 변동 저저항 영역(340)에 접하도록 소스(331)와 드레인(332)을 위치시킨다. 이 경우, 상기 변동 저저항 영역(340)을 통해 소스(331)로부터 드레인(332)으로 전류의 흐름이 형성될 수 있다. 따라서 이 때 데이터 쓰기가 가능해 지며, 예컨대 1로 읽힐 수 있다.The source 331 and the drain 332 are placed in contact with the variable low-resistance region 340 thus formed. In this case, current may flow from the source 331 to the drain 332 through the variable low resistance region 340 . Therefore, data can be written at this time, and can be read as 1, for example.

선택적으로, 상기 변동 저저항 영역(340), 게이트(320)에 가해진 전압에 의해 제2 영역(312)의 분극 방향이 다시 제1 영역(311)의 분극 방향과 같아지도록 함으로써 지워질 수 있다.Optionally, the voltage applied to the variable low-resistance region 340 and the gate 320 may cause the polarization direction of the second region 312 to become the same as that of the first region 311, thereby erasing it.

즉, 게이트(320)에 제2 전압을 인가하여 제2 영역(312)의 분극 방향이 다시 제1 방향으로 할 수 있다. 이 후 제2 전압을 제2 시간 동안 유지하여 제1 방향으로 분극이 바뀌는 영역을 평면 방향으로 성장시킬 수 있으며, 제1 방향으로 분극이 바뀐 영역이 상기 변동 저저항 영역(340)을 지나가 제1 영역(311)에까지 연장되면 변동 저저항 영역(340)이 소멸될 수 있다. 이 경우 소스(331)로부터 드레인(332)으로 전류가 흐를 수 없고, 따라서 이 때 데이터 지우기가 가능해 지며, 0으로 읽혀질 수 있다. That is, the polarization direction of the second region 312 may return to the first direction by applying the second voltage to the gate 320 . Thereafter, a second voltage may be maintained for a second time to grow a region in which the polarization is changed in the first direction in a planar direction, and the region in which the polarization is changed in the first direction passes through the variable low resistance region 340 to form the first When extending to the region 311 , the variable low resistance region 340 may disappear. In this case, current cannot flow from the source 331 to the drain 332, so data can be erased at this time and can be read as 0.

이 때, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압과 상이한 전압이 될 수 있는 데, 일 실시예에 따른 제1 전압과 동일 크기에 반대 극성의 전압일 수 있다. 상기 제2 시간은 적어도 상기 제1 시간 이상일 수 있다.In this case, the second voltage may be a voltage different from the first voltage, and may have the same magnitude as the first voltage and a voltage of opposite polarity according to an embodiment. The second time period may be at least equal to or longer than the first time period.

상기와 같이 형성된 변동 저저항 영역 메모리 소자는, 전술한 변동 저저항 영역(340)이 게이트(320)에 전원이 꺼지더라도 그 상태를 유지할 수 있기 때문에 비휘발성 메모리 소자로서 사용될 수 있다. The variable low-resistance region memory device formed as described above can be used as a non-volatile memory device because the above-described variable low-resistance region 340 can maintain its state even when power to the gate 320 is turned off.

상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 1012회의 쓰기/지우기가 가능하기 때문에, 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 107배의 메모리 수명을 가질 수 있다.Since the variable low-resistance region memory device can write/erase about 10 12 times, it can have a memory lifespan that is about 10 7 times that of a memory device based on a conventional semiconductor device.

메모리 속도도, 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 10-9 sec가 될 수 있어 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 106배의 메모리 속도를 올릴 수 있다.As for the memory speed, the variable low-resistance region memory device can be about 10 −9 sec, so the memory speed can be increased by about 10 6 times compared to memory devices based on conventional semiconductor devices.

이처럼 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 매우 탁월한 속도와 수명을 갖는 메모리 소자가 될 수 있다.As such, the variable low-resistance region memory device may be a memory device having very excellent speed and lifespan.

또한, 게이트 전압, 및/또는 인가 시간에 따라 상기 변동 저저항 영역(340)이 형성되는 위치를 조절할 수 있기 때문에, 다양한 메모리 소자의 설계가 가능하고, 강유전체를 이용한 기존의 강유전체 메모리 소자에 비해 박형화를 이룰 수 있다. 뿐만 아니라, 메모리 설계의 자유도가 높아지기 때문에 소자의 집적도를 높일 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the position where the variable low-resistance region 340 is formed can be adjusted according to the gate voltage and/or application time, it is possible to design various memory devices, and it is thinner than conventional ferroelectric memory devices using ferroelectrics. can achieve In addition, since the degree of freedom in memory design is increased, there is an advantage in that the degree of integration of devices can be increased.

이렇게 형성되는 변동 저저항 영역(340)은 도 17에서 볼 수 있듯이 게이트(320)를 중심으로 폐루프상으로 형성될 수 있는 데, 이 폐루프상의 일부에 소스(331) 및 드레인(332)을 배치함으로써 소스(331)와 드레인(332)을 연결하는 선은 두 개가 될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스의 평면 방향 일 변에 게이트를 위치시키고 인접한 다른 두 변이 소스와 드레인을 배치시키면 상기 변동 저저항 영역은 소스와 드레인을 연결하는 단일의 선이 될 수 있다.As shown in FIG. 17, the variable low-resistance region 340 formed in this way may be formed in a closed loop shape centered on the gate 320. By arranging, the number of lines connecting the source 331 and the drain 332 may be two. However, it is not necessarily limited thereto, and if a gate is placed on one side of the base in a planar direction and a source and a drain are placed on the other two adjacent sides, the variable low-resistance region can be a single line connecting the source and drain.

상기와 같은 소스(331) 및 드레인(332)은 베이스(310) 상에 패터닝되어 형성되는 전극 구조일 수 있는 데, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도면에 도시하지는 않았지만 베이스(310)를 덮는 절연막에 형성된 비아 홀을 통해 변동 저저항 영역(340)과 컨택되는 것일 수 있다.The source 331 and the drain 332 as described above may be an electrode structure formed by being patterned on the base 310, but the present invention is not necessarily limited thereto, and although not shown in the drawings, the base 310 It may be in contact with the variable low resistance region 340 through a via hole formed in the covering insulating film.

도 20은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.20 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면 변동 저저항 영역 메모리 소자(400)는, 기판(430)에 소스(431)와 드레인(432)이 형성되고, 기판(430) 상에 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스(410)를 배치할 수 있다. 상기 기판(430)은 반도체 웨이퍼, 일 실시예에 따르면 실리콘 웨이퍼로 형성될 수 있다. 그리고 상기 소스(431)와 드레인(432)은 웨이퍼에 이온 도핑으로 형성할 수 있다. 물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 소스(431)와 드레인(432)에는 별도의 비아를 통해 외부 신호선이 연결될 수 있다.Referring to FIG. 20 , the variable low resistance region memory device 400 includes a base 410 having a source 431 and a drain 432 formed on a substrate 430 and including a spontaneously polarizable material on the substrate 430 . ) can be placed. The substrate 430 may be formed of a semiconductor wafer, or a silicon wafer according to one embodiment. Also, the source 431 and the drain 432 may be formed by ion doping on a wafer. Of course, although not shown in the drawings, external signal lines may be connected to the source 431 and the drain 432 through separate vias.

이러한 구조에서는 기판(430)에 형성된 소스(431) 및 드레인(432)의 영역에 대응되게 변동 저저항 영역(440)이 위치할 수 있도록 게이트 전압, 및 인가 시간 정할 수 있다.In this structure, the gate voltage and the application time can be determined so that the variable low resistance region 440 can be positioned to correspond to the regions of the source 431 and the drain 432 formed on the substrate 430 .

상기와 같은 기판(430)과 베이스(410)는 별도의 접착층에 의해 접합될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기판(430) 상에 베이스(410)가 성막될 수도 있다. 이렇게 기판(430) 상에 박막으로 베이스(410)를 구현함으로써, 메모리 소자(400)를 더욱 박형화할 수 있고, 기존의 메모리 소자 공정을 이용할 수 있어 제조 공정의 효율을 더욱 올릴 수 있다.The substrate 430 and the base 410 as described above may be bonded by a separate adhesive layer, but it is not necessarily limited thereto, and the base 410 may be formed on the substrate 430 . By implementing the base 410 as a thin film on the substrate 430 in this way, the memory device 400 can be further thinned, and the efficiency of the manufacturing process can be further increased because an existing memory device process can be used.

이상 설명한 실시예들은 제1 영역 및 제2 영역이 동일한 두께를 갖는 경우를 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The above-described embodiments show the case where the first region and the second region have the same thickness, but the present invention is not necessarily limited thereto.

도 21은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.21 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면 변동 저저항 영역 메모리 소자(500)는, 기판(530)에 소스(531)와 드레인(532)이 형성되고, 기판(530) 상에 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스(510)가 배치될 수 있다. 도 21에서 볼 수 있는 실시예의 메모리 소자(500)는, 제1 영역(511)이 제2 영역(512)의 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)를 가질 수 있다. 이 제2 두께(t2)는 게이트(520)에 가해지는 전압에 의해 분극의 방향이 스위칭되지 않는 두께가 되며, 이에 따라 변동 저저항 영역(540)은 제1 두께(t1)와 제2 두께(t2)의 경계가 되는 위치에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 21 , the variable low resistance region memory device 500 includes a base 510 having a source 531 and a drain 532 formed on a substrate 530 and including a spontaneously polarizable material on the substrate 530. ) can be placed. In the memory device 500 of the embodiment shown in FIG. 21 , the first region 511 may have a second thickness t2 greater than the first thickness t1 of the second region 512 . The second thickness t2 is a thickness at which the polarization direction is not switched by the voltage applied to the gate 520, and thus the variable low-resistance region 540 has the first thickness t1 and the second thickness ( t2) may be formed at a boundary.

전술한 바와 같이 게이트(520)에 인가되는 전압을 제1 두께(t1)에 대하여 분극 스위칭이 이뤄지는 전압으로 셋팅할 수 있으므로, 베이스(510)에 제2 두께(t2)로 형성되는 영역을 만듦으로써, 게이트(520)에 인가되는 전압의 세기, 시간에 의해서도 제2 두께(t2)에는 변동 저저항 영역(540)이 형성되지 않고, 제1 두께(t1)로 이루어진 영역에만 변동 저저항 영역(540)이 형성되도록 할 수 있다.As described above, since the voltage applied to the gate 520 can be set to a voltage at which polarization switching is performed with respect to the first thickness t1, a region formed with the second thickness t2 is formed in the base 510, thereby , the intensity of the voltage applied to the gate 520, and the time, the variable low-resistance region 540 is not formed in the second thickness t2, and the variable low-resistance region 540 is formed only in the region made of the first thickness t1. ) can be formed.

즉, 도 21에서 볼 수 있듯이, 변동 저저항 영역(540)은 제1 두께(t1)와 제2 두께(t2)의 경계가 되는 위치에 형성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 21 , the variable low resistance region 540 may be formed at a boundary between the first thickness t1 and the second thickness t2.

도 22는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.22 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.

도 22를 참조하면 변동 저저항 영역 메모리 소자(600)는, 기판(630)에 소스(631)와 드레인(632)이 형성되고, 기판(630) 상에 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스(610)가 배치될 수 있다. 도 22에 도시된 실시예의 메모리 소자(600)도 도 21에 도시된 실시예와 같이 제1 영역(611)이 제2 영역(612)의 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 22 , the variable low resistance region memory device 600 includes a base 610 having a source 631 and a drain 632 formed on a substrate 630 and including a spontaneously polarizable material on the substrate 630 . ) can be placed. In the memory device 600 of the embodiment shown in FIG. 22, as in the embodiment shown in FIG. 21, the first region 611 has a second thickness t2 thicker than the first thickness t1 of the second region 612. can have

이 때, 게이트(620)에 전압이 인가되는 시간에 따라, 도 22에서 볼 수 있듯이, 제1 두께(t1)와 제2 두께(t2)의 경계로부터 제1 두께(t1)가 형성된 내측에 위치할 수 있다. 따라서 이러한 구조의 메모리 소자(600)에서 소스(631)와 드레인(632)은 제1 두께(t1)와 제2 두께(t2)의 경계보다 안쪽에 형성할 수 있다. 이에 따라 게이트(620) 전압의 세기 및/또는 그 시간의 변경에 따라 변동 저저항 영역(640)의 형성 위치가 변경되더라도, 변동 저저항 영역(640)과 소스(631)/드레인(632)이 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, according to the time for which the voltage is applied to the gate 620, as can be seen in FIG. 22, the position is located on the inside where the first thickness t1 is formed from the boundary between the first thickness t1 and the second thickness t2. can do. Accordingly, in the memory device 600 having this structure, the source 631 and the drain 632 may be formed inside the boundary between the first thickness t1 and the second thickness t2. Accordingly, even if the formation position of the variable low-resistance region 640 is changed according to the change in the voltage of the gate 620 and/or the time, the variable low-resistance region 640 and the source 631/drain 632 are formed. can be electrically connected.

이상 설명한 실시예들에서 게이트는 베이스 상에 인접하여 형성되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiments described above, the gate is formed adjacent to the base, but the present invention is not necessarily limited thereto.

도 23은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.23 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.

도 23을 참조하면 메모리 소자(700)는, 베이스(710)와 게이트(720) 사이에 다른 막(750)이 더 위치할 수 있다. 상기 막(750)은 절연막일 수 있는 데, 베이스(710)를 형성하는 강유전체 물질과 다른 물질일 수 있다. Referring to FIG. 23 , in the memory device 700 , another layer 750 may be further positioned between the base 710 and the gate 720 . The layer 750 may be an insulating layer, and may be a material different from a ferroelectric material forming the base 710 .

이 경우에도 게이트(720)에 인가되는 전압에 의한 전기장의 영향으로 제2 영역(712)의 분극 방향이 스위칭되도록 할 수 있으며, 이 때, 분극 방향이 스위칭될 수 있는 게이트(720) 전압 및/또는 시간은 미리 실험 및/또는 계산에 의해 얻어질 수 있다.Even in this case, the polarization direction of the second region 712 can be switched under the influence of the electric field caused by the voltage applied to the gate 720. At this time, the gate 720 voltage and/or Alternatively, the time may be obtained in advance by experimentation and/or calculation.

도 24은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자의 단면도이다.24 is a cross-sectional view of a variable low resistance region memory device according to another embodiment of the present invention.

도 24를 참조하면 변동 저저항 영역 메모리 소자(800)는, 기판(830)에 소스(831)와 드레인(832)이 형성되고, 기판(830) 상에 자발 분극성 재료를 포함하는 베이스(810)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 24 , the variable low-resistance region memory device 800 includes a base 810 having a source 831 and a drain 832 formed on a substrate 830 and including a spontaneously polarizable material on the substrate 830. ) can be placed.

도 24에 도시된 실시예에 따르면, 베이스(810)에 대향된 제1 게이트(821)와 베이스(810)를 중심으로 제1 게이트(821)와 반대측에 위치하는 제2 게이트(822)를 포함할 수 있다.According to the embodiment shown in FIG. 24, a first gate 821 facing the base 810 and a second gate 822 located on the opposite side of the first gate 821 with respect to the base 810 are included. can do.

이 경우, 제1 게이트(821)에 의해 제2 영역(812)의 분극 방향을 스위칭하여 변동 저저항 영역(840)을 형성할 수 있다. 이에 따라 데이터 쓰기가 가능해진다.In this case, the variable low resistance region 840 may be formed by switching the polarization direction of the second region 812 by the first gate 821 . Accordingly, data writing becomes possible.

제2 게이트(822)에 의해 제2 영역(812)의 분극 방향을 제1 영역(811)과 같이 다시 스위칭함으로써 변동 저저항 영역(840)을 제거할 수 있다. 이에 따라 데이터 지우기가 가능해진다.The variable low-resistance region 840 may be removed by switching the polarization direction of the second region 812 by the second gate 822 again like the first region 811 . This makes it possible to erase data.

이처럼 제1 게이트(821) 및 제2 게이트(822)에 의해 0/1로 데이터를 읽을 수 있다.As such, data can be read as 0/1 by the first gate 821 and the second gate 822 .

이상 설명한 본 명세서의 모든 실시예들은 각 도시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 서로 복합적으로 적용될 수 있음은 물론이다.All embodiments of the present specification described above are not limited to each illustrated embodiment, and can be applied in combination with each other, of course.

또한, 이러한 실시예들은 후술할 실시예에도 선택적으로 적용하거나 변형하여 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, it goes without saying that these embodiments can be selectively applied or modified and applied to embodiments to be described later.

도 25 및 도 26은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자를 설명하기 위한 도면이다.25 and 26 are diagrams for explaining a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.

먼저 도 25를 참조하면, 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자(900)는, 베이스(910), 게이트(920), 소스(931) 및 드레인(932)을 포함할 수 있다.Referring first to FIG. 25 , the variable low resistance region memory device 900 may include a base 910 , a gate 920 , a source 931 and a drain 932 .

상기 베이스(910)는 전술한 활성층 물질을 포함할 수 있는 데, 예컨대 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면 베이스(910)는 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 베이스(910)는 전기장의 존재 시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The base 910 may include the above-described active layer material, for example, a spontaneous polarization material. For example, the base 910 may include an insulating material and may include a ferroelectric material. That is, the base 910 may include a material having a spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 베이스(910)는 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the base 910 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe 3 , PbTiO 3 , PbZrO 3 , and SrBi 2 Ta 2 O 9 .

또한 다른 예로서 베이스(910)는 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예는 전술한 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.In addition, as another example, the base 910 has an ABX3 structure, A may include an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, and B may include one or more materials selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. Specific examples are the same as those described in the foregoing embodiment, and thus are omitted.

베이스(910)는 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 베이스(910)는 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The base 910 has spontaneous polarization, and the degree and direction of polarization can be controlled according to the application of an electric field. In addition, the base 910 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

상기 베이스(910)상에 게이트(920)가 위치할 수 있다. A gate 920 may be positioned on the base 910 .

상기 게이트(920)를 통한 전압의 인가로 활성층 물질을 포함하는 베이스(910)는 게이트(920)의 주변에 일 방향의 분극 영역인 제1 영역을 포함할 수 있고, 제1 영역과 인접하고 제1 영역의 분극 방향과 상이한 방향의 분극 방향을 갖는 제2 영역을 포함할 수 있다. 이러한 제1 영역 및 제2 영역에 대한 내용은 전술한 실시예들에서 설명한 것과 유사하기에, 구체적 설명은 생략한다.When a voltage is applied through the gate 920, the base 910 including the active layer material may include a first region, which is a polarization region in one direction, around the gate 920, and is adjacent to the first region. A second region having a polarization direction different from that of the first region may be included. Since the contents of the first area and the second area are similar to those described in the foregoing embodiments, a detailed description thereof will be omitted.

이렇게 서로 반대되는 방향의 분극을 갖는 제1 영역과 제2 영역의 사이에 제1 변동 저저항 영역(941)이 형성될 수 있다. 제1 변동 저저항 영역(941)의 성질은 전술한 실시예들에서 설명한 변동 저저항 영역의 성질과 같다. 도 25에 도시된 것과 같이, 베이스(910)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 변동 저저항 영역(941)은 게이트(920)로부터 이격되어 게이트(920)의 양측에 위치한다.The first variable low-resistance region 941 may be formed between the first region and the second region having polarizations in opposite directions. The properties of the first variable low-resistance region 941 are the same as those of the variable low-resistance region described in the foregoing embodiments. As shown in FIG. 25 , when viewed from a direction perpendicular to the base 910 , the first variable low resistance region 941 is spaced apart from the gate 920 and is located on both sides of the gate 920 .

이 때, 제1 전압을 제어하여 제1 영역의 크기를 제어할 수 있고, 제1 변동 저저항 영역(941)의 일단은 소스(931)에 다른 일단은 드레인(932)에 연결되도록 할 수 있다. In this case, the size of the first region may be controlled by controlling the first voltage, and one end of the first variable low resistance region 941 may be connected to the source 931 and the other end to the drain 932. .

이 경우, 제1 변동 저저항 영역(941)을 통해 소스(931)로부터 드레인(932)으로 전류의 흐름이 형성될 수 있다. In this case, current may flow from the source 931 to the drain 932 through the first variable low resistance region 941 .

또한, 도 26을 참조하면, 게이트(920)를 기준으로 제1 변동 저저항 영역(941)의 안쪽에 제2 변동 저저항 영역(942)이 형성된 것이 도시되어 있다. 제2 변동 저저항 영역(942)의 성질은 전술한 실시예들에서 설명한 변동 저저항 영역의 성질과 같다. 도 26에 도시된 것과 같이, 베이스(910)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제2 변동 저저항 영역(942)은 게이트(920)로부터 이격되어 게이트(920)의 양측에 위치한다. 그리고 제2 변동 저저항 영역(942)은 게이트(920)와 제1 변동 저저항 영역(941) 사이에 위치한다.Also, referring to FIG. 26 , it is illustrated that a second variable low-resistance region 942 is formed inside the first variable low-resistance region 941 based on the gate 920 . Properties of the second variable low resistance region 942 are the same as those of the variable low resistance region described in the foregoing embodiments. As shown in FIG. 26 , when viewed from a direction perpendicular to the base 910 , the second variable low resistance region 942 is spaced apart from the gate 920 and is located on both sides of the gate 920 . The second variable low resistance region 942 is positioned between the gate 920 and the first variable low resistance region 941 .

제2 변동 저저항 영역(942)의 일단은 소스(931)에 다른 일단은 드레인(932)에 연결되도록 할 수 있다. One end of the second variable low resistance region 942 may be connected to the source 931 and the other end to the drain 932 .

제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)은 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있고, 구체적으로 제1 변동 저저항 영역(941), 제2 변동 저저항 영역(942)은 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.The first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 942 may be formed as a current path having a linear shape, and specifically, the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region Reference numeral 942 is a region having lower electrical resistance than other adjacent regions.

이러한 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)의 형성 과정은 전술한 실시예의 도 7a 내지 도 7d에서 설명한 바를 동일 또는 유사하게 적용할 수 있다.The process of forming the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 942 may be applied in the same or similar manner as described in FIGS. 7A to 7D of the above-described embodiment.

예를들면 게이트(920)을 통한 베이스(910)에 대한 전압을 인가하여 일 분극 상태를 형성할 수 있고, 이를 통하여 제1 변동 저저항 영역(941)을 형성할 수 있다. 그리고 나서 반대 방향의 전기장을 인가하여 제1 변동 저저항 영역(941)과 이격되는 제2 변동 저저항 영역(942)을 형성할 수 있다.For example, a voltage to the base 910 may be applied through the gate 920 to form a polarized state, and through this, the first variable low-resistance region 941 may be formed. Then, a second variable low-resistance region 942 spaced apart from the first variable low-resistance region 941 may be formed by applying an electric field in the opposite direction.

또한, 이러한 분극 상태를 게이트(920)에서 전압을 제거하여도 유지하므로 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)를 그대로 유지할 수도 있다.In addition, since this polarization state is maintained even when the voltage is removed from the gate 920, the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 942 may be maintained as they are.

선택적 실시예로서 이러한 제1 변동 저저항 영역(941) 또는 제2 변동 저저항 영역(942)의 두께는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다. 이러한 두께는 도 25 또는 도 26을 기준으로 세로축 방향의 두께일 수 있다.As an optional embodiment, the thickness of the first variable low-resistance region 941 or the second variable low-resistance region 942 may be 0.1 to 0.3 nanometers. This thickness may be the thickness in the vertical axis direction based on FIG. 25 or 26 .

선택적 실시예로서 소스(931)는 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)와 모두 연결되도록 형성될 수 있다. 예를들면 소스(931)는 일 방향을 따라서 길게 연장된 구조를 가질 수 있고, 구체적 예로서 게이트(920)의 폭보다 크도록 길게 형성될 수 있다.As an optional embodiment, the source 931 may be formed to be connected to both the first variable low resistance region 941 and the second variable low resistance region 942 . For example, the source 931 may have a structure elongated along one direction, and as a specific example, may be formed to be longer than the width of the gate 920 .

또한 드레인(932)은 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)와 모두 연결되도록 형성될 수 있다. 예를들면 드레인(932)은 일 방향을 따라서 길게 연장된 구조를 가질 수 있고, 구체적 예로서 게이트(920)의 폭보다 크도록 길게 형성될 수 있다.Also, the drain 932 may be formed to be connected to both the first variable low resistance region 941 and the second variable low resistance region 942 . For example, the drain 932 may have a structure extending in one direction, and as a specific example, may be formed to be longer than the width of the gate 920 .

소스(931) 및 드레인(932)은 게이트(920)를 사이에 두고 양쪽에 서로 마주보도록 길게 형성된 구조를 가질 수 있다.The source 931 and the drain 932 may have a long structure so as to face each other on both sides with the gate 920 interposed therebetween.

상기와 같이 형성된 변동 저저항 영역 메모리 소자는, 전술한 대로 변동 저저항 영역(941, 942)이 게이트(920)에 전원이 꺼지더라도 그 상태를 유지할 수 있기 때문에 비휘발성 메모리 소자로서 사용될 수 있다. The variable low-resistance region memory device formed as described above can be used as a non-volatile memory device because the variable low-resistance regions 941 and 942 can maintain their state even when power to the gate 920 is turned off, as described above.

상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 1012회의 쓰기/지우기가 가능하기 때문에, 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 107배의 메모리 수명을 가질 수 있다.Since the variable low-resistance region memory device can write/erase about 10 12 times, it can have a memory lifespan that is about 10 7 times that of a memory device based on a conventional semiconductor device.

메모리 속도도, 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 10-9 sec가 될 수 있어 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 106배의 메모리 속도를 올릴 수 있다.As for the memory speed, the variable low-resistance region memory device can be about 10 −9 sec, so the memory speed can be increased by about 10 6 times compared to memory devices based on conventional semiconductor devices.

이처럼 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 매우 탁월한 속도와 수명을 갖는 메모리 소자가 될 수 있다.As such, the variable low-resistance region memory device may be a memory device having very excellent speed and lifespan.

또한, 게이트(920)를 통한 전기장의 제어를 통하여 제1 변동 저저항 영역(941)만 형성되게 하거나, 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)모두 형성되게 하는 것을 제어할 수 있다.In addition, through control of the electric field through the gate 920, only the first variable low resistance region 941 is formed or both the first variable low resistance region 941 and the second variable low resistance region 942 are formed. you can control things

한편, 소스(931)과 드레인(932)의 사이에 전류가 흐를 경우, 제1 변동 저저항 영역(941)만 형성되었을 때의 전류값은 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)모두 형성되었을 때의 전류값과 상이할 수 있고 예를들면 작을 수 있다.Meanwhile, when current flows between the source 931 and the drain 932, the current value when only the first variable low resistance region 941 is formed is the first variable low resistance region 941 and the second variable low resistance region 941. It may be different from the current value when all of the resistance regions 942 are formed, and may be small, for example.

이를 통하여 본 메모리 소자(900)는 2개의 정보, 예를들면 1 또는 0으로 정보를 저장할뿐만 아니라 그보다 많은 3개의 정보를 저장할 수 있고, 이들을 각각 편의상 0,1,2 라고 지칭할 수 있다.Through this, the memory device 900 may store information of two pieces of information, for example, 1 or 0, as well as more three pieces of information, which may be referred to as 0, 1, and 2, respectively, for convenience.

즉, 도 26과 같이 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)을 통하여 소스(931)와 드레인(932)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 2라고 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 26 , the case where current flows between the source 931 and the drain 932 through the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 942 can be referred to as 2.

도 25와 같이 제1 변동 저저항 영역(941)만 생성된 경우 제1 변동 저저항 영역(941)을 통하여 소스(931)와 드레인(932)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 1이라고 할 수 있다.As shown in FIG. 25 , when only the first variable low resistance region 941 is generated, a case in which current flows between the source 931 and the drain 932 through the first variable low resistance region 941 can be referred to as 1. .

또한, 게이트(920)를 통한 전압 제어로 제1, 2 변동 저저항 영역(941, 942)이 소멸되고, 소스(931)와 드레인(932)간의 전류의 흐름이 형성되지 않은 경우를 0이라고 할 수 있다.In addition, the case where the first and second variable low-resistance regions 941 and 942 disappear by voltage control through the gate 920 and no current flows between the source 931 and the drain 932 is referred to as 0. can

즉, 게이트(920)를 통하여 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)을 제어하여 형성할 수 있으므로, 이러한 제1 변동 저저항 영역(941) 및 제2 변동 저저항 영역(942)의 제어에 따른 전류의 측정을 통하여 각기 다른 3개의 정보로서 메모리를 형성할 수 있다.That is, since the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 942 can be controlled and formed through the gate 920, the first variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 941 and the second variable low-resistance region 941 can be formed. A memory can be formed as three different types of information through current measurement according to the control of the resistance region 942 .

이를 통하여 메모리 설계의 자유도가 높아지고 높은 정보를 집적할 수 있다. Through this, the degree of freedom in memory design is increased and high information can be integrated.

도 27 내지 도 30은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변동 저저항 영역 메모리 소자를 설명하기 위한 도면이다.27 to 30 are diagrams for explaining a variable low resistance region memory device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 27을 참조하면, 본 변동 저저항 영역 메모리 소자(1000)는, 베이스(1010), 게이트(1020), 소스(1031) 및 드레인(1032)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 27 , the variable low resistance region memory device 1000 may include a base 1010, a gate 1020, a source 1031, and a drain 1032.

상기 베이스(1010)는 전술한 활성층 물질을 포함할 수 있는 데, 예컨대 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면 베이스(1010)는 절연 재료를 포함하고 강유전성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 베이스(1010)는 전기장의 존재 시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.The base 1010 may include the above-described active layer material, for example, a spontaneous polarization material. For example, the base 1010 may include an insulating material and may include a ferroelectric material. That is, the base 1010 may include a material having a spontaneous electric polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 베이스(1010)는 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the base 1010 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe 3 , PbTiO 3 , PbZrO 3 , and SrBi 2 Ta 2 O 9 .

또한 다른 예로서 베이스(1010)는 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예는 전술한 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.In addition, as another example, the base 1010 has an ABX3 structure, A may include an alkyl group of CnH2n+1, and one or more materials selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, and B may include one or more materials selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. Specific examples are the same as those described in the foregoing embodiment, and thus are omitted.

베이스(1010)는 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 베이스(1010)는 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The base 1010 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to the application of an electric field. In addition, the base 1010 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

상기 베이스(1010)상에 게이트(1020)가 위치할 수 있다. A gate 1020 may be positioned on the base 1010 .

상기 게이트(1020)를 통한 전압의 인가로 활성층 물질을 포함하는 베이스(1010)는 게이트(1020)의 주변에 일 방향의 분극 영역인 제1 영역을 포함할 수 있고, 제1 영역과 인접하고 제1 영역의 분극 방향과 상이한 방향의 분극 방향을 갖는 제2 영역을 포함할 수 있다. 이러한 제1 영역 및 제2 영역에 대한 내용은 전술한 실시예들에서 설명한 것과 유사하게 형성될 수 있는 바, 구체적 설명은 생략한다.When a voltage is applied through the gate 1020, the base 1010 including the active layer material may include a first region, which is a polarization region in one direction, around the gate 1020, and is adjacent to the first region. A second region having a polarization direction different from that of the first region may be included. Details of the first area and the second area may be formed similarly to those described in the foregoing embodiments, and detailed descriptions thereof are omitted.

이렇게 서로 반대되는 방향의 분극을 갖는 제1 영역과 제2 영역의 사이에 제1 변동 저저항 영역(1041)이 형성될 수 있다.The first variable low-resistance region 1041 may be formed between the first region and the second region having polarizations in opposite directions.

이 때, 제1 전압을 제어하여 제1 영역의 크기를 제어할 수 있고, 제1 변동 저저항 영역(1041)의 일단은 소스(1031)에 다른 일단은 드레인(1032)에 연결되도록 할 수 있다. In this case, the size of the first region may be controlled by controlling the first voltage, and one end of the first variable low resistance region 1041 may be connected to the source 1031 and the other end to the drain 1032. .

이 경우, 제1 변동 저저항 영역(1041)을 통해 소스(1031)로부터 드레인(1032)으로 전류의 흐름이 형성될 수 있다. In this case, current may flow from the source 1031 to the drain 1032 through the first variable low-resistance region 1041 .

또한, 도 28을 참조하면, 게이트(1020)를 기준으로 제1 변동 저저항 영역(1041)의 안쪽에 제2 변동 저저항 영역(1042)이 형성된 것이 도시되어 있다. Also, referring to FIG. 28 , it is illustrated that a second variable low-resistance region 1042 is formed inside the first variable low-resistance region 1041 based on the gate 1020 .

제2 변동 저저항 영역(1042)의 일단은 소스(1031)에 다른 일단은 드레인(1032)에 연결되도록 할 수 있다. One end of the second variable low resistance region 1042 may be connected to the source 1031 and the other end to the drain 1032 .

제1 변동 저저항 영역(1041) 및 제2 변동 저저항 영역(1042)은 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있고, 구체적으로 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042)은 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.The first variable low-resistance region 1041 and the second variable low-resistance region 1042 may be formed as a current path having a linear shape, and specifically, the first variable low-resistance region 1041 and the second variable low-resistance region Reference numeral 1042 is a region having lower electrical resistance than other adjacent regions.

또한, 도 29를 참조하면, 게이트(1020)를 기준으로 제2 변동 저저항 영역(1042)의 안쪽에 제3 변동 저저항 영역(1043)이 형성된 것이 도시되어 있다. Also, referring to FIG. 29 , it is illustrated that a third variable low-resistance region 1043 is formed inside the second variable low-resistance region 1042 based on the gate 1020 .

제3 변동 저저항 영역(1043)의 일단은 소스(1031)에 다른 일단은 드레인(1032)에 연결되도록 할 수 있다. One end of the third variable low resistance region 1043 may be connected to the source 1031 and the other end to the drain 1032 .

제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042) 및 제3 변동 저저항 영역(1043)은 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있고, 구체적으로 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042) 및 은 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.The first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, and the third variable low-resistance region 1043 may be formed as a current path having a linear shape, and specifically, the first variable low-resistance region. 1041, the second variable low-resistance region 1042, and are regions having lower electrical resistance than other adjacent regions.

또한, 도 30을 참조하면, 게이트(1020)를 기준으로 제3 변동 저저항 영역(1043)의 안쪽에 제4 변동 저저항 영역(1044)이 형성된 것이 도시되어 있다. Also, referring to FIG. 30 , it is illustrated that a fourth variable low-resistance region 1044 is formed inside the third variable low-resistance region 1043 based on the gate 1020 .

제4 변동 저저항 영역(1044)의 일단은 소스(1031)에 다른 일단은 드레인(1032)에 연결되도록 할 수 있다. One end of the fourth variable low resistance region 1044 may be connected to the source 1031 and the other end to the drain 1032 .

제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 및 제4 변동 저저항 영역(1044)은 선형을 갖는 전류의 패쓰로 형성될 수 있고, 구체적으로 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 및 제4 변동 저저항 영역(1044)은 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮아진 영역이다.The first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, and the fourth variable low-resistance region 1044 may be formed as a current path having a linear shape. Specifically, the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, and the fourth variable low-resistance region 1044 have higher electrical resistance than other adjacent regions. This is the lowered area.

이러한 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 및 제4 변동 저저항 영역(1044)의 형성 과정은 전술한 실시예의 도 7a 내지 도 7d에서 설명한 바를 동일 또는 유사하게 적용할 수 있다.The formation process of the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, and the fourth variable low-resistance region 1044 is shown in FIG. 7A of the above-described embodiment. The same or similar can be applied to the bar described in FIG. 7D.

예를들면 게이트(1020)을 통한 베이스(1010)에 대한 전압을 인가하여 일 분극 상태를 형성할 수 있고, 이를 통하여 제1 변동 저저항 영역(1041)을 형성할 수 있다. 그리고 나서 반대 방향의 전기장을 인가하여 제1 변동 저저항 영역(1041)과 이격되는 제2 변동 저저항 영역(1042)을 형성할 수 있다. 또한, 그리고 나서 반대 방향의 전기장을 인가하여 제2 변동 저저항 영역(1042)과 이격되는 제3 변동 저저항 영역(1043)을 형성할 수 있다. 또 반대 방향의 전기장을 인가하여 제3 변동 저저항 영역(1043)과 이격되는 제4 변동 저저항 영역(1044)을 형성할 수 있다. For example, a voltage to the base 1010 may be applied through the gate 1020 to form a polarized state, and through this, the first variable low resistance region 1041 may be formed. Then, a second variable low-resistance region 1042 spaced apart from the first variable low-resistance region 1041 may be formed by applying an electric field in the opposite direction. Also, a third variable low-resistance region 1043 spaced apart from the second variable low-resistance region 1042 may be formed by applying an electric field in the opposite direction. In addition, a fourth variable low-resistance region 1044 spaced apart from the third variable low-resistance region 1043 may be formed by applying an electric field in the opposite direction.

또한, 이러한 분극 상태를 게이트(1020)에서 전압을 제거하여도 유지하므로 제1 변동 저저항 영역(1041) 및 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 및 제4 변동 저저항 영역(1044)를 그대로 유지할 수도 있다.In addition, since this polarization state is maintained even when the voltage is removed from the gate 1020, the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043 and the fourth variable low-resistance region 1041 are formed. The variable low resistance region 1044 may be maintained as it is.

선택적 실시예로서 이러한 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 또는 제4 변동 저저항 영역(1044)의 두께는 0.1 내지 0.3 나노미터일 수 있다. 이러한 두께는 도 27 내지 도 30을 기준으로 세로축 방향의 두께일 수 있다.As an optional embodiment, the thickness of the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, or the fourth variable low-resistance region 1044 is 0.1 to 0.3 may be nanometers. This thickness may be the thickness in the vertical axis direction based on FIGS. 27 to 30 .

선택적 실시예로서 소스(1031)는 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 또는 제4 변동 저저항 영역(1044)과 모두 연결되도록 형성될 수 있다. 예를들면 소스(1031)는 일 방향을 따라서 길게 연장된 구조를 가질 수 있고, 구체적 예로서 게이트(1020)의 폭보다 크도록 길게 형성될 수 있다.As an alternative embodiment, the source 1031 may include the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, or the fourth variable low-resistance region 1044. It can be formed to be connected. For example, the source 1031 may have a structure elongated along one direction, and as a specific example, may be formed to be longer than the width of the gate 1020 .

또한 드레인(1032)은 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 또는 제4 변동 저저항 영역(1044)과 모두 연결되도록 형성될 수 있다. 예를들면 드레인(1032)은 일 방향을 따라서 길게 연장된 구조를 가질 수 있고, 구체적 예로서 게이트(1020)의 폭보다 크도록 길게 형성될 수 있다.In addition, the drain 1032 is formed to be connected to all of the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, or the fourth variable low-resistance region 1044. It can be. For example, the drain 1032 may have a structure extending in one direction, and as a specific example, may be formed to be longer than the width of the gate 1020 .

소스(1031) 및 드레인(1032)은 게이트(1020)를 사이에 두고 양쪽에 서로 마주보도록 길게 형성된 구조를 가질 수 있다.The source 1031 and the drain 1032 may have a long structure so as to face each other on both sides with the gate 1020 interposed therebetween.

상기와 같이 형성된 변동 저저항 영역 메모리 소자는, 전술한 대로 제1 변동 저저항 영역(1041), 제2 변동 저저항 영역(1042), 제3 변동 저저항 영역(1043) 또는 제4 변동 저저항 영역(1044)이 게이트(1020)에 전원이 꺼지더라도 그 상태를 유지할 수 있기 때문에 비휘발성 메모리 소자로서 사용될 수 있다. The variable low-resistance region memory element formed as described above comprises the first variable low-resistance region 1041, the second variable low-resistance region 1042, the third variable low-resistance region 1043, or the fourth variable low-resistance region 1041 as described above. Since the region 1044 can maintain its state even when power to the gate 1020 is turned off, it can be used as a non-volatile memory device.

상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 1012회의 쓰기/지우기가 가능하기 때문에, 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 107배의 메모리 수명을 가질 수 있다.Since the variable low-resistance region memory device can write/erase about 10 12 times, it can have a memory lifespan that is about 10 7 times that of a memory device based on a conventional semiconductor device.

메모리 속도도, 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 약 10-9 sec가 될 수 있어 기존 반도체 소자 기반의 메모리 소자에 비해 약 106배의 메모리 속도를 올릴 수 있다.As for the memory speed, the variable low-resistance region memory device can be about 10 −9 sec, so the memory speed can be increased by about 10 6 times compared to memory devices based on conventional semiconductor devices.

이처럼 상기 변동 저저항 영역 메모리 소자는 매우 탁월한 속도와 수명을 갖는 메모리 소자가 될 수 있다.As such, the variable low-resistance region memory device may be a memory device having very excellent speed and lifespan.

또한, 게이트(1020)를 통한 전기장의 제어를 통하여 제1 변동 저저항 영역(1041)만 형성되게 하거나, 제1, 2 변동 저저항 영역(1041, 1042)이 형성되게 하거나, 제1, 2, 3 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043)이 형성되게 하거나, 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)이 형성되게 할 수 있다.In addition, only the first variable low-resistance region 1041 is formed through the control of the electric field through the gate 1020, the first and second variable low-resistance regions 1041 and 1042 are formed, or the first, second, Three variable low resistance regions 1041, 1042, and 1043 may be formed, or first, second, third, and fourth variable low resistance regions 1041, 1042, 1043, and 1044 may be formed.

한편, 소스(1031)과 드레인(1032)의 사이에 전류가 흐를 경우, 제1 변동 저저항 영역(1041)만 형성되었을 때의 전류값, 제1, 2 변동 저저항 영역(1041, 1042)이 형성되었을 때의 전류값, 제1, 2, 3 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043)이 형성되었을 때의 전류값 및 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)이 형성되었을 때의 전류값은 모두 상이할 수 있다.Meanwhile, when current flows between the source 1031 and the drain 1032, the current value when only the first variable low resistance region 1041 is formed and the first and second variable low resistance regions 1041 and 1042 are Current values when formed, current values when first, second, and third variable low resistance regions 1041, 1042, and 1043 are formed, and first, second, third, and fourth variable low resistance regions 1041, 1042, and 1043 , 1044) may all be different from each other.

구체적 예로서 제1 변동 저저항 영역(1041)만 형성되었을 때의 전류값은 제1, 2 변동 저저항 영역(1041, 1042)이 형성되었을 때의 전류값보다 작고, 제1, 2 변동 저저항 영역(1041, 1042)이 형성되었을 때의 전류값은 제1, 2, 3 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043)이 형성되었을 때의 전류값보다 작고, 제1, 2, 3 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043)이 형성되었을 때의 전류값은 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)이 형성되었을 때의 전류값보다 작을 수 있다.As a specific example, the current value when only the first variable low resistance region 1041 is formed is smaller than the current value when the first and second variable low resistance regions 1041 and 1042 are formed. The current value when the regions 1041 and 1042 are formed is smaller than the current value when the first, second and third variable low resistance regions 1041, 1042 and 1043 are formed, and the first, second and third variable low resistance regions are formed. A current value when the regions 1041 , 1042 , and 1043 are formed may be smaller than a current value when the first, second, third, and fourth variable low resistance regions 1041 , 1042 , 1043 , and 1044 are formed.

이를 통하여 본 메모리 소자(1000)는 2개의 정보, 예를들면 1 또는 0으로 정보를 저장할뿐만 아니라 그보다 많은 5개의 정보를 저장할 수 있고, 이들을 각각 편의상 0,1, 2, 3,4 라고 지칭할 수 있다.Through this, the present memory device 1000 not only stores information as two pieces of information, for example, 1 or 0, but also stores more than five pieces of information, which will be referred to as 0, 1, 2, 3, and 4, respectively, for convenience. can

즉, 도 30과 같이 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)을 통하여 소스(1031)와 드레인(1032)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 4라고 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 30, the case where current flows between the source 1031 and the drain 1032 through the first, second, third, and fourth variable low-resistance regions 1041, 1042, 1043, and 1044 can be referred to as 4. there is.

도 29와 같이 제1, 2, 3 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043)을 통하여 소스(1031)와 드레인(1032)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 3이라고 할 수 있다.As shown in FIG. 29 , a case in which current flows between the source 1031 and the drain 1032 through the first, second, and third variable low-resistance regions 1041, 1042, and 1043 may be referred to as 3.

도 28과 같이 제1, 2 변동 저저항 영역(1041, 1042)을 통하여 소스(1031)와 드레인(1032)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 2라고 할 수 있다.As shown in FIG. 28 , a case in which current flows between the source 1031 and the drain 1032 through the first and second variable low-resistance regions 1041 and 1042 may be referred to as 2.

도 27과 같이 제1 변동 저저항 영역(1041)을 통하여 소스(1031)와 드레인(1032)간의 전류의 흐름이 형성된 경우를 1이라고 할 수 있다.As shown in FIG. 27 , a case in which current flows between the source 1031 and the drain 1032 through the first variable low-resistance region 1041 may be referred to as 1.

또한, 게이트(1020)를 통한 전압 제어로 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)이 소멸되고, 소스(1031)와 드레인(1032)간의 전류의 흐름이 형성되지 않은 경우를 0이라고 한다.In addition, the first, second, third, and fourth variable low-resistance regions 1041, 1042, 1043, and 1044 are extinguished by voltage control through the gate 1020, and the flow of current between the source 1031 and the drain 1032 is reduced. The case where it is not formed is called 0.

즉, 게이트(1020)를 통하여 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)을 제어하여 형성할 수 있으므로, 이러한 제1, 2, 3, 4 변동 저저항 영역(1041, 1042, 1043, 1044)의 제어에 따른 전류의 측정을 통하여 각기 다른 5개의 정보로서 메모리를 형성할 수 있다.That is, since the first, second, third, and fourth variable low-resistance regions 1041, 1042, 1043, and 1044 can be controlled and formed through the gate 1020, these first, second, third, and fourth variable low-resistance regions Through the measurement of the current according to the control of (1041, 1042, 1043, 1044), it is possible to form a memory as five different pieces of information.

이를 통하여 메모리 설계의 자유도가 높아지고 높은 정보를 집적할 수 있다. Through this, the degree of freedom in memory design is increased and high information can be integrated.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.In this way, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific executions described in the embodiments are examples, and do not limit the scope of the embodiments in any way. In addition, if there is no specific reference such as "essential" or "important", it may not necessarily be a component necessary for the application of the present invention.

실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.In the specification of the embodiments (particularly in the claims), the use of the term "above" and similar indicating terms may correspond to both singular and plural. In addition, when a range is described in the examples, it includes the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is no description to the contrary), and it is as if each individual value constituting the range is described in the detailed description. . Finally, if there is no explicit description or description of the order of steps constituting the method according to the embodiment, the steps may be performed in an appropriate order. Examples are not necessarily limited according to the order of description of the steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the embodiments is simply to describe the embodiments in detail, and the scope of the embodiments is limited due to the examples or exemplary terms unless limited by the claims. It is not. In addition, those skilled in the art can appreciate that various modifications, combinations and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

10, 100, 200: 전자 회로
11, 21, 110, 210: 활성층
12, 120, 220: 인가 전극
131, 132, 231, 232: 연결 전극부
VL: 변동 저저항 영역
300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000: 메모리 소자
320, 420, 520, 620, 720, 821, 822, 920, 1020: 게이트
10, 100, 200: electronic circuit
11, 21, 110, 210: active layer
12, 120, 220: application electrode
131, 132, 231, 232: connection electrode part
VL: variable low resistance region
300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000: memory element
320, 420, 520, 620, 720, 821, 822, 920, 1020: gate

Claims (4)

자발 분극성 재료를 포함하는 베이스;
상기 베이스에 인접하도록 배치된 게이트;
상기 게이트를 통하여 상기 베이스에 전기장을 인가하여 상기 베이스에 형성되는 분극 영역;
상기 분극 영역의 경계에 대응하며 상기 게이트로부터 이격되고, 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮은 영역을 포함하는 하나 이상의 변동 저저항 영역;
상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 소스; 및
상기 게이트와 이격되고 상기 변동 저저항 영역에 연결되는 드레인을 포함하고,
상기 변동 저저항 영역은 적어도 제1 변동 저저항 영역 및 제2 변동 저저항 영역을 포함하고,
상기 제1 변동 저저항 영역은 상기 게이트와 이격되도록 상기 베이스의 평면을 기준으로 상기 게이트의 양측에서 상기 소스 및 상기 드레인에 연결되도록 배치되고,
상기 제2 변동 저저항 영역은 상기 게이트와 이격되고, 상기 베이스의 평면을 기준으로 상기 게이트의 양측에서 상기 게이트와 상기 제1 변동 저저항 영역의 사이에서 상기 소스 및 상기 드레인에 연결되도록 배치되고,
상기 제1 변동 저저항 영역의 상기 소스 및 상기 드레인과 연결되는 적어도 일 측의 가장자리는, 상기 제2 변동 저저항 영역의 상기 소스 및 상기 드레인과 연결되는 적어도 일 측의 가장자리와 나란하도록 형성된 것을 포함하는, 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자.
a base comprising a spontaneously polarizable material;
a gate disposed adjacent to the base;
a polarization region formed in the base by applying an electric field to the base through the gate;
one or more variable low-resistance regions corresponding to the boundary of the polarization region and spaced apart from the gate and including a region having a lower electrical resistance than other adjacent regions;
a source spaced apart from the gate and connected to the variable low resistance region; and
A drain spaced apart from the gate and connected to the variable low resistance region;
the variable low-resistance region includes at least a first variable low-resistance region and a second variable low-resistance region;
The first variable low-resistance region is disposed to be connected to the source and the drain at both sides of the gate with respect to the plane of the base so as to be spaced apart from the gate;
The second variable low-resistance region is spaced apart from the gate and is disposed to be connected to the source and the drain between the gate and the first variable low-resistance region on both sides of the gate with respect to the plane of the base,
An edge of at least one side connected to the source and the drain of the first variable low resistance region is formed parallel to an edge of at least one side connected to the source and the drain of the second variable low resistance region. , a memory device based on a variable low-resistance region.
자발 분극성 재료를 포함하는 베이스, 상기 베이스에 인접하도록 배치된 게이트, 상기 게이트와 이격되는 소스; 및 상기 게이트와 이격되는 드레인을 포함하는 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자에 대하여,
상기 게이트를 통하여 상기 베이스에 전기장을 인가하여 상기 베이스의 분극 영역을 형성하는 단계; 및
상기 분극 영역의 경계에 대응하며 상기 게이트로부터 이격되고 인접한 다른 영역보다 전기적 저항이 낮은 영역을 포함하는 변동 저저항 라인을 형성하여, 상기 변동 저저항 라인을 통하여 상기 소스 및 상기 드레인 간의 전류의 흐름이 형성되도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 변동 저저항 영역은 적어도 제1 변동 저저항 영역 및 제2 변동 저저항 영역을 포함하고,
상기 제1 변동 저저항 영역은 상기 게이트와 이격되도록 상기 베이스의 평면을 기준으로 상기 게이트의 양측에서 상기 소스 및 상기 드레인에 연결되도록 배치되고,
상기 제2 변동 저저항 영역은 상기 게이트와 이격되고, 상기 베이스의 평면을 기준으로 상기 게이트의 양측에서 상기 게이트와 상기 제1 변동 저저항 영역의 사이에서 상기 소스 및 상기 드레인에 연결되도록 배치되고,
상기 제1 변동 저저항 영역의 상기 소스 및 상기 드레인과 연결되는 적어도 일 측의 가장자리는, 상기 제2 변동 저저항 영역의 상기 소스 및 상기 드레인과 연결되는 적어도 일 측의 가장자리와 나란하도록 형성된 것을 포함하는, 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자 제어 방법.
a base comprising a spontaneously polarizable material, a gate disposed adjacent to the base, and a source spaced apart from the gate; And for a variable low resistance region-based memory device including a drain spaced apart from the gate,
forming a polarization region of the base by applying an electric field to the base through the gate; and
A variable low-resistance line corresponding to the boundary of the polarization region and spaced apart from the gate and including a region having lower electrical resistance than other adjacent regions is formed, so that current flows between the source and the drain through the variable low-resistance line. Including; step to form;
the variable low-resistance region includes at least a first variable low-resistance region and a second variable low-resistance region;
The first variable low-resistance region is disposed to be connected to the source and the drain at both sides of the gate with respect to the plane of the base so as to be spaced apart from the gate;
The second variable low-resistance region is spaced apart from the gate and is disposed to be connected to the source and the drain between the gate and the first variable low-resistance region on both sides of the gate with respect to the plane of the base,
An edge of at least one side connected to the source and the drain of the first variable low resistance region is formed parallel to an edge of at least one side connected to the source and the drain of the second variable low resistance region. A variable low-resistance area-based memory device control method.
제1 항에 있어서,
상기 게이트와 이격되고 상기 베이스의 평면을 기준으로 상기 게이트의 양측에서 상기 소스 및 상기 드레인에 연결되고 상기 제2 변동 저저항 영역보다 상기 게이트로부터 가깝도록 형성된 하나 이상의 변동 저저항 영역을 더 포함하는, 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자.
According to claim 1,
One or more variable low-resistance regions spaced apart from the gate and connected to the source and the drain on both sides of the gate with respect to the plane of the base and formed closer to the gate than the second variable low-resistance region, Variable low-resistance region-based memory device.
제1 항에 있어서,
상기 소스 및 상기 드레인은 상기 제1 변동 저저항 영역을 지나치도록 길게 형성된 것을 포함하는, 변동 저저항 영역 기반 메모리 소자.
According to claim 1,
The variable low resistance region-based memory device, wherein the source and the drain are formed long to pass the first variable low resistance region.
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