KR20150111411A

KR20150111411A - 핵염기-미믹 브러쉬 고분자와 제조방법 및 이를 이용하는 디지털 메모리 소자

Info

Publication number: KR20150111411A
Application number: KR1020140033177A
Authority: KR
Inventors: 이문호; 정성민; 이진석; 김창섭; 김용진; 권경호; 위동우; 송성진; 고용기
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-10-06
Also published as: KR101637641B1

Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 핵염기-미믹(nucleobase-mimic) 브러쉬 고분자와 제조방법 및 이를 이용하는 디지털 메모리 소자에 관한 것이다.

Description

핵염기-미믹 브러쉬 고분자와 제조방법 및 이를 이용하는 디지털 메모리 소자 {BRUSH POLYMER BEARING NUCLEOBASE-MIMIC FUNCTIONAL GROUPS AND ITS SYNTHESIS AND DIGITAL MEMORY DEVICES}

본 발명은 핵염기-미믹 브러쉬 고분자 물질과 제조방법 및 그 응용에 관한 것이다. 발명된 고분자는 상부 전극과 하부 전극 사이에서 이 고분자를 활성층으로 하는 디지털 메모리 소자로써 응용이 가능하다.

최근 각종 스마트 카드, 휴대용 단말기, 전자 화폐, 디지털 카메라, 게임용 메모리, MP3 플레이어 등 디지털 매체의 이용이 급격하게 증가하고 있는 가운데, 처리 및 저장하여야 할 정보의 양 또한 급증하고 있어 각종 메모리 소자에 대한 수요가 급증하고 있다. 또한, 이 같은 대용량 정보를 고속으로 처리하고자 하는 기술적인 요구가 커지고 있는 가운데 차세대 메모리 소자 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 차세대 메모리소자는 초대용량, 저소비전력, 고속 처리가 가능함과 동시에 기록된 정보가　전원이 꺼지더라도 기록된 정보가 사라지지 않는 비휘발성 메모리이어야만 한다. 지금까지 진행된 대부분의 비휘발성 메모리에 대한 연구는 실리콘 재료에 기반을 둔 플래시 메모리가 주류를 이루고 있으나 실리콘계 메모리 소자는 근본적인 한계에 직면해 있다. 예를 들면, 기존의 플래시 메모리는 기록/소거 횟수가 제한되고, 기록 속도가 느리며, 고집적의 메모리 용량을 얻기

위한 미세화 공정으로 인해서 메모리 칩의 제조 비용이 상승하고 물리적 특성에 인하여 더 이상 칩을 소형화 할 수 없는 한계에 직면해 있다.

이와 같이 기존의 플래시 메모리 기술의 한계가 드러남에 따라 기존의 실리콘 메모리 소자를 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행 되고 있는 가운데, 차세대 메모리들은 반도체 내부의 기본 단위인 셀을 구성하는 물질에 따라서 분류되어, 강유전체 메모리, 강자성 메모리, 상변화 메모리, 나노 튜브 메모리, 홀로그래픽 메모리, 유기 메모리 등이 있다.

이들 가운데 고분자 메모리는 기존의 metal-oxide-semiconductor 기반 비휘발성 무기메모리 소자들이 유연성과 이동성이 부족하고, 적층이 어려워 저장 용량을 늘이기 어려운 근본적인 한계를 극복할 수 있다. 일 예로 스핀코팅, 잉크젯프린팅 등과 같은 방법으로 쉽게 박막을 형성할 수 있어서 메모리 소자 제작 공정이 단순하고, 저가에 메모리 소자 제작이 가능하며, 복수의 유기 박막층을 유리, 플라스틱, 금속 호일과 같은 여러 가지 기판에 형성할 수 있어 저장 밀도를 무한정 높일 수 있다는 장점을 가지고 있다.

이러한 고분자 메모리는 상하부 전극 사이에 유기고분자 물질을 이용하여 메모리층을 형성하고 여기에 전압을 인가하여 메모리층의 저항값의 쌍안정성을 이용하여 메모리 특성을 구현하는 것이다. 상부 전극과 하부 전극이 교차하는 지점에 형성되는 셀이 쌍안정성을 제공한다.

즉 고분자 메모리는 상하부 전극 사이에 존재하는 고분자 물질의 전기적 신호에 의해 저항이 가역적으로 변해서 데이터 “0”과 “1”을 기록하고 읽을 수 있는 형태의 메모리이다. 이러한 고분자 메모리는 기존의 플래시 메모리의 장점인 비휘발성은 구현하면서 단점으로 인식되어온 공정성, 제조비용, 집적도 문제를 극복할 수 있는 차세대 메모리로 큰 기대를 모으고 있다.

유기 및 고분자 메모리의 일례로 미국 특허 공개 제 2004-27849호는 유기 활성층 사이에 금속 나노 클러스터를 적용한 유기 메모리 소자를 제안하고 있고, 또한 일본 특개소62-95882호는 유기 금속착제 전하 이동 (charge transger) 화합물인 CuTCNQ (7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane)를 이용하는 유기 메모리 소자를 개시하고 있다. 그러나 이러한 소자 진공증착을 이용하여 메모리 소자의 유기 활성층을 형성하기 때문에 제조 공정이 복잡하고, 균일하게 금속 나노 클러스터를 소자 내에 형성하는 것이 어려운 문제점과 수율이 매우 낮고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다. 한편, 고분자 이용한 비휘발성 메모리 소자에 있어서, 활성층으로 사용되는 화합물로는 알킬 그룹이 도입된 폴리싸이오펜 (polythiophene)계, 폴리아세틸렌(polyacetylene)계 및 폴리비닐카바졸(poly vinylcarbazole)계 고분자 화합물 등이 있다 (문헌 [H. S. Majumdar, A. Bolognesi, and A. J. Pal, Synthetic metal 140, 203-206 (2004)]; [M. P. Groves, C. F. Carvalho, and R. H. Prager, Materials Science and Engineering C, 3(3), 181-183 (1995)]; 및 Y. -S. Lai, C. -H., Tu and D. -L. Kwong, Applied Physics Letters, 87, 122101-122103 (2005)]참조). 폴리싸이오펜계 고분자의 경우에는 온/오프 상태를 나타내는 전압 값이 높다는 단점과 공기 중에서 불안정하며 온/오프 비율이 일정하지 않은 단점이 있으며, 폴리아세틸렌의 경우에는 메모리 소자로서의 가능성은 있지만 일반적으로 공액결합된 고분자 중 가장 공기 중에 산화되기 쉬운 고분자로 알려져 있기 때문에 실제로 디바이스 구현이 어렵다. 또한, 폴리비닐카바졸계 고분자의 경우에는 우수한 스위칭 특성을 보이는 것으로 보고되고 있으며 현재 활발히 연구 중인 것으로 알려져 있다 (문헌 [Y.

-S. Lai, C. -H., Tu and D. -L. Kwong, Applied Physics Letters, 87, 122101-122103 (2005)] 참조). 또한, 폴리아닐린도 메모리 소자재료로서 사용되어 왔으나, 유기용매에 대해 용해성이 낮은 문제가 있다 (문헌 [R. J. Tseng, J. Huang, J. Ouyang, R. B. Kaner, and Y. Yang, Nano Letters, 5, 1077-1080 (2005)]참조).

그러나, 이러한 제품들의 개발에도 불구하고 여전히 비휘발성 메모리 소자에 활성층으로 사용될 수 있는 새로운 고분자에 대한 요구가 계속되고 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 비휘발성 메모리 소자에 활성층으로 사용할 수 있는 새로운 브러쉬 고분자를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 비휘발성 메모리 소자에 활성층으로 사용할 수 있는 새로운 브러쉬 고분자 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 브러쉬 고분자를 활성층으로 이용한 새로운 비휘발성 메모리 소자를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 브러쉬 고분자를 활성층으로 이용하여 비휘발성 메모리 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 적어도 일부의 브러쉬 말단에 하기 화학식(1) 및/또는 화학식(2)에서 선택되는 하나 이상의 관능기를 가지는 기능성 폴리 비닐 고분자를 제공한다.

여기서, E, G, J, L, M, Q 및 T는 C, N, O, P 또는 S로 이루어진 군으로부터 선택되고; U, V, W, α, β및 γ는 -CHO, -COOH, -COOR, -C=NR, -H, -N₃, -NO₂,-N=R,-NH₂, -NHR, -NR₂, -NR₃ ⁺, -OH, -OCR, -OR, -POH, -P0R, -PO₂H, -PO₂R, -PO₃H, -PO₃R, -SH, -SR, -SOH, -SOR, -S0₂H, -S0₂R, -SO₃H, SO₃R, =O, =N, =S 및 -C₆H₅로 이루어진 군으로부터 선택되며,

여기서, G 및 Z는 C, N, O, P 또는S로 이루어진 군으로부터 선택되고; E, J, M 및 Q는 -CHO, COOH, -H, -N₃, -NO_2,-NH₂, -OH, -PO₃H, -SH, -SO₃H, =O, =N, =S, -C₆H₅및 탄소 수 1 내지 20의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명에 있어서, 상기 화학식(1) 또는 화학식(2)의 관능기는 핵염기 생체 분자이며, 바람직하게는 아데닌기, 티민기, 구아닌기, 시토신기, 또는 우라실기이다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리비닐 브러쉬 고분자는 바람직하게는 하이드록시 알킬(메타) 아크릴레이트 브러쉬 고분자이다.

본 발명에 있어서, 상기 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 고분자 주쇄에 있는 하이드록시기를 통해서 관능기가 도입되는 고분자를 의미한다.

본 발명의 실시에 있어서, 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 브러쉬 말단의 1-100 몰 %는 화학식(1) 또는 화학식(2)의 관능기가 형성되며, 남은 다른 브러쉬 말단에는 -H, -CH₃, -COOH, -CHO, -OH, -NH₂, -C₆H₆, -(C₆H₆)₂및 N₃로, 바람직하게는 -OH 기가 존재한다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리비닐 브러쉬 고분자는 하기 화학식(3)으로 표현된다.

(3)

상기 식에서 ρ, σ는 R1 및 R2를 포함하는 탄소의 반복 단위를 나타내는 것으로 서로에 관계없이 1 내지 20의 값이고;

R1, R2은 서로에 관계없이 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고;

m 및 n는 폴리비닐 단위체의 함량(mol %)을 나타낸 것으로, 0<m≤100 이고, 0≤n<100이며, m + n = 100이고;

Z는 본 발명에 있어서 말단 고리와 폴리비닐 주쇄를 연결하는 링커이며, p, X는 화학식 (1)와 (2)로 나타낸 것과 같은 전자나 정공에 대한 친화도가 뛰어난 물질 군으로부터 선택되는 지방족 및 방향족 유도체 또는 -H, -CH₃, -COOH, -CHO, -OH, -NH₂, -C₆H₆, -(C₆H₆)₂및 N₃로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유도체이며, 상기 브러쉬 고분자 화합물의 중량평균 분자량은 5,000 내지 5,000,000, 바람직하게는 5,000 내지 500,000이다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 링커 Z는 -CH2ORO-, -CH2OROCO-, -CH2ORCOO-,

-CH2OCORO-, -CH2ORNHCO-, -CH2OROCO(CH2)2OCO-, -CH2ORCO-,

-CH2OROCO(CH2)2OCOR-, -CH2OCO(C6H6)2RO-, -CH2OCO(C6H6)2ROCO-,

-CH2OCO(C6H6)2RCOO-, -CH2OCO(C6H6)2RNHCO-, -CH2OCO(C6H6)2ROCO(CH2)2OCO-,

-CH2OCO(C6H6)2ROCO(CH2)2OCORO-, -CH2OCORO(C6H6)2-, -CH2OCOROCO(C6H6)2-,

-CH2OCORCOO(C6H6)2-, -CH2OCORNHCO(C6H6)2, -CH2OCORO(C6H6)2ORO-,

-CH2OCORO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCORO(C6H6)2ORCOO-, -CH2OCOROCO(C6H6)2ORO-,

-CH2OCOROCO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCOROCO(C6H6)2ORCOO-, -CH2OCORCOO(C6H6)2ORO-,

-CH2OCORCOO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCORCOO(C6H6)2ORCOO-, -CH2SRO-, -CH2SROCO-,

-CH2SRCOO-, -CH2SRO-, -CH2SRNHCO-, -CH2SROCO(CH2)2OCO-, -CH2SRCO-,

-CH2SROCO(CH2)2OCOR-, -CH2SO2RO-, -CH2SO2ROCO-, -CH2SO2RCOO-, -CH2SO2RNHCO-,

-CH2SO2ROCO(CH2)2OCO-, -CH2SO2ROCO(CH2)2OCOR-, -CH2SO2RCO-, -CH2ORSRO-,

-CH2ORSROCO-, -CH2ORSRCOO-, -CH2ORSRNHCO-, -CH2ORSROCO(CH2)2OCO-,

-CH2ORSROCO(CH2)2OCOR-로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 있어서, 구체적으로 상기 폴리비닐 브러쉬 고분자는 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자로서 하기 화학식(4)로 표현된다.

(4)

여기서, 상기 Y는 수소 또는 메틸이며, R은 탄소수 1-20의 알킬이며,

P는 상기 화학식(1) 또는 화학식(2)의 관능기이며, X는 -H, -CH₃, -COOH, -CHO, -OH, -NH₂, -C₆H₆, -(C₆H₆)₂및 N₃로 이루어지는 군으로부터 선택되며;

상기 m 및 n은 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 단위체의 함량(mol%)을 나타낸 것으로, 0<m≤100 이고, 0≤n<100이며, m + n = 100이고; 상기 L은 화학식(1) 또는 화학식(2)의 말단기와 하이드록시 알킬(메타) 아크릴레이트 주쇄를 연결하는 링커이며, 상기 브러쉬 고분자 화합물의 중량평균 분자량은 5,000 내지 5,000,000이다.

본 발명에 있어서, 상기 링커는 제한적이지는 않지만 에스테르 결합을 포함하며,

-OCOR-, -OCORO-, -OCO(CH₂)₂OCO-, -OCO(CH₂)₂OCOR-, -OCO(C₆H₆)₂RO-, -CO(C₆H₆)₂ROCO-,

-OCO(C₆H₆)₂RCOO-, -OCO(C₆H₆)₂RNHCO-, -OCO(C₆H₆)₂ROCO(CH₂)₂OCO-,

-OCO(C₆H₆)₂ROCO(CH₂)₂OCORO-, -OCORO(C₆H₆)₂-, -OCOROCO(C₆H₆)₂-, -OCORCOO(C₆H₆)₂-,

-OCORNHCO(C₆H₆)₂, -OCORO(C₆H₆)₂ORO-, -OCORO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCORO(C₆H₆)₂ORCOO-,

-OCOROCO(C₆H₆)₂ORO-, -OCOROCO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCOROCO(C₆H₆)₂ORCOO-,

-OCORCOO(C₆H₆)₂ORO-, -OCORCOO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCORCOO(C₆H₆)₂ORCOO- 로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 여기에서 R은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.

본 발명에 따른 화학식 1의 자기 조립성 공중합체 고분자로서 대표적인 예로서 하기 화학식 5, 6의 화합물이다.

(5),

(6)

본 발명에 있어서, 상기 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 양단에 말단기가 형성될 수 있으며, 제한적이지는 않지만, 바람직하게는

-C₁₂H₂₅, -C₆H₆, -NRC₆H₆, -OC₂H₅, -S-C₁₂H₂₅, -C₆H₆CN, -S(CH₃)₂CO₂C₅F₅, -N(C₅H₅)₂,

-C₄H₄N, -N(CH₃)₂C₅H₅N, -C₂H₅, -SCH₃, -C₅H₉NO, -O-C₅H₅, -N-CH(C₂H₅)₂, -SCH₂C₅H₅,

-SCH₂CH₂CO₂H, -C(CH₃)₂CN, -CH₂CN, -SCS₂C₁₂H₂₅, -SCSC₅H₅, -C(CH₃)₂C₅H₅, -CH₂C₅H₅,

-CCH₃CNCH₂CH₂CO₂H, -CCH₃CNCH₂CH₂CH₂OH, -CHCH₃CO₂CH₃, -CHC₅H₅CO₂CH₃, -CHCH₃CO₂CH₃,

-C(CH₃)₂CO₂C₂H₅, -CHCH₃CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂CH₃, -CCH₃CNCH₂CH₂CO₂C₄H₄NO₂,

-CCH₃CNCO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -C(CH₃)₂CO₂C₄H₄NO₂, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃,

-C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCOC(CH₃)₂SCS₂C₁₂H₂₅, -C(CH₃)₂COCH₂CH₂CH₂N₃, -C₃H₇,

-C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -CSC₅H₅, -SCS₂C₃H₇, -C(CH₃)₃, -CH₂CH₂CO₂H,

-SCSN(CH₃)C₅H₄N에서 선택될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 하기 화학식 6의 구조를 갖는 poly(3-((6-amino-9H-purin-9-yl)propanoyl)oxy)carboxyloxy-n-butyl acrylate₁₀₀이 있다. (이하 P4HBA-A₁₀₀ 라 약칭함)

(7)

본 발명은 일 측면에서, 하기 화학식(8)로 표현되는 비닐 구조의 단량체들을 하기 화학식 9로 표현되는 연쇄전달체(chain transfer agent) 촉매하에서 반응시켜, 반응시켜 하기 화학식 10와 같은 비닐 고분자를 제조하고,

(8)

상기 식에서 X₁은 X₂ 유도체를 연결하는 링커로서 -O-, -COO-, -NH-, -S-, -SOO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유도체이며 X₂는 OH가 말단으로 끝나는 알킬기이며,

(9)

여기서, Z는 -C₁₂H₂₅, -C₆H₆, -NRC₆H₆, -OC₂H₅, -S-C₁₂H₂₅, -C₆H₆CN, -S(CH₃)₂CO₂C₅F₅,

-N(C₅H₅)₂, -C₄H₄N, -N(CH₃)₂C₅H₅N, -C₂H₅, -SCH₃, -C₅H₉NO, -O-C₅H₅, -N-CH(C₂H₅)₂,

-SCH₂C₅H₅, -SCH₂CH₂CO₂H에서 선택되며,

R은 -C(CH₃)₂CN, -CH₂CN, -SCS₂C₁₂H₂₅, -SCSC₅H₅, -C(CH₃)₂C₅H₅, -CH₂C₅H₅,

-C(CH₃)₂CO₂C₂H₅, -CHCH₃CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂CH₃, -CCH₃CNCH₂CH₂CO₂C₄H₄NO₂, -CCH₃CNCO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -C(CH₃)₂CO₂C₄H₄NO₂, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃,

-SCSN(CH₃)C₅H₄N에서 선택되며,

(10)

제조된 상기 화학식 10의 비닐 고분자와 하기 화학식(11)로 표현되는 화합물과의 에스테르 축합반응을 통해 화학식 1 또는 2로 표현되는 관능기가 말단에 부착된 폴리비닐 브러쉬 고분자를 합성한다.

P-L₁-COOH (11)

여기서, P는 하기 화학식(1) 및/또는 화학식(2)에서 선택되는 관능기이며, L1은 탄소수 1-20의 알킬이다.

본 발명은 구체적으로, 하기 (12)로 표현되고, 여기서 Y는 수소 또는 메틸이며, R은 탄소수 1-20의 알킬이며 하이드록알킬(메타)아크릴레이트 고분자가, 상기 화학식 (11)의 화합물과 에스테르 반응한다.

(12)

본 발명의 실시에 있어서, 상기 에스테르 축합반응은 OH 기와 COOH 산기와의 반응이고, 용매로는 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 디에틸에테르, 디클로로메탄, 테트라 하이드로퓨란 또는 그 혼합용액 등이 있다.

본 발명의 유기 메모리 소자는 제 1전극, 상기 제 1전극 상에 형성된 활성층, 및 상기 활성층 상에 형성된 제 2 전극을 포함한다.

본 발명의 유기 메모리 소자의 활성층은 상기의 하이드록시 알킬(메타) 아크릴레이트 브러쉬 고분자로 형성되는 두께 5 내지 100nm 이내의 막 형태로 구성된다. 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조 방법은 기판 상에 형성된 하부 전극 위에 활성층을 형성하는 단계 및 경우에 따라 고분자의 자기조립 성질을 이용하여 하부 전극위에 활성층의 나노구조체를 형성하는 단계 그리고 상기 활성층과 접촉하도록 상부 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 유기 메모리 소자는 하부전극과 상부전극 사이에 전자와 정공의 이동이 가능한 활성층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 활성층은 폴리비닐고분자인 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자로 구성되고, 유기 메모리 제조 후 메모리 소자의 전극의 양단에 전압을 인가하면, 전극을 통해 전자와 정공이 활성층 안으로 유입되고, 활성층 내부에서 형성되는 필라멘트를 통해 전류가 운반된다. 본 발명에 의한 유기 메모리 소자는 제 1전극과 제 2전극 사이에 활성층이 샌드위치 되어있다. 이러한 메모리 소자에 전압을 인가하면 활성층의 저항값이 쌍안정성을 나타내어 메모리 특성을 보이게 된다. 그리고 자기조립성질이 부여 된 경우 활성층 고분자의 나노구조체들이 이러한 메모리 특성에 영향을 주는 것을 확인할 수 있다.

본 발명에 의해서 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자를 활성층으로 이용하는 유기 메모리 소자와 그 제조 방법이 제공되었다. 또한, 유기 메모리 소자의 활성층으로 사용할 수 있는 새로운 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자와 그 제조 방법이 제공되었다. 본 발명의 핵염기-미믹 기능성 물질이 말단에 도입된 비휘발성 메모리 특성 브러쉬 고분자는 유기용매에 가용성이어서 가공성이 매우 우수하고, 열적 안정성, 기계적 강도 등 기계적 물성이 매우 좋다. 그리고 전기적 특성으로 낮은 구동전압에 스위칭 현상이 일어나며 온/오프 두 전류 상태가 존재함을 확인함으로써 이를 활성층으로 이용하여 메모리 소자를 구현할 수 있다. 또한 주쇄와 말단기 사이에 유연한 링커를 도입하여 자기조립적 성질을 부여할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 의한 유기 메모리 소자의 단면 개략도이다.
도 2는 고분자 메모리 소자의 전압에 따른 전류 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 발명을 예시하기 위한 것임을 유념하여야 한다.

<합성예 1>

100mL의 둥근바닥 플라스크에 수용액 상태인 25mL의 물에 녹인 2.6g(46mmol)포타슘하이드록사이드를 넣고 2mL(23mmol)의 프로피오닉에시드를 20분간 천천히 넣어준다. 이후 3mL(3.1mmol)의 카본다이설파이드를 만들어진 용액에 한 방울씩 가해준다. 이렇게 만들어진 용액을 12시간 방치하고 3.96g(23mmol)의 벤질브로마이드를 넣어준 후 12시간 동안 상온에서 교반하였다. 30mL의 클로로폼을 첨가하고 산성으로 만들기 위해서 유기층이 노란색이 될 때까지 진한 염산을 첨가해 준다. 이렇게 얻은 물질의 수용액층을 20 mL의 클로로폼을 이용하여 추출하였다. 이렇게 얻어진 유기층을 마그네슘설파이트를 이용하여 물을 제거한다. 얻어진 물질의 용매를 제거하고 실리카겔 크로마토그래피 (의 헥산과 에틸아세테이트)를 이용하여 정제하고, 이를 40°C 진공 하에서 8시간 건조하여 3-벤질설파닐사이오카보닐설파닐프로피오닉에시드(이하 BSPA)를 제조하였다. 수율 : 90%. ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=12.54 (br, 1 H), 7.33 (q, 5 H), 4.67 (s, 2 H), 3.54 (t, 2 H), 2.68 (t, 2 H).

<합성예 2>

100mL의 시링크 플라스크에 3g(2.08mmol)의 4-하이드록시부틸아크릴레이트를 넣고 합성예 1에서 얻은 BSPA 57mg(0.208mmol)과 17mg(0.104mmol)의 AIBN을 10mL의 다이메틸포름아마이드 용액에 녹였다. 이 혼합액을 65℃에서 24 시간 교반한 후 디에틸에터 용액에 침전시켰다. 이 침전물을 40℃ 진공하에서 8시간 건조하여 목적 화합물 폴리-4-하이드록시부틸아크릴레이트(이하 P4HBA)을 얻었다. 수율 : 99%. ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=7.24 (t, 5H, Ar-H), 4.44-4.41 (m, 100 OH, OH), 4.12-3.87 (m, 200H, CH₂), 3.42-3.37 (m, 200H, CH₂), 2.36-1.64 (br, 300H, CH, CH₂), 1.63-1.21 (m, 400H, CH₂).

<합성예 3>

아데닌 10g(74mmol), 소디움에톡사이드 (2.7g, 37.6mmol) 그리고 24mL(229mmol)의 에틸아크릴레이트를 에탄올 200mL에 녹인 후 2시간 동안 리플럭스 한다. 반응이 끝나면 용매를 감압 가열하여 제거하고 남은 물질을 에탄올에서 재결정하여, 에틸 3-(9-아데닐)프로피오네이트를 얻는다. 수율 : 77%. ¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃):δ(ppm)=8.35 (s, 1H), 7.87 (s, 1H), 5.49 (s, 2H), 4.47-4.51 (t, 2H), 4.11-4.16 (q, 2H), 2.91-2.93(t, 2H), 1.20-1.23 (t, 3H). 얻어진 에틸 3-(9-아데닐)프로피오네이트 2.35g(10mmol)를 75mL의 3N 하이드로크로릭에시드에 녹인 후 3시간 동안 리플럭스 한다. 반응이 끝나면 하이드록사이드를 이용하여 중성화 시키고 다시 하이드로크로릭에시드를 넣어주어서 pH 3의 산성용액으로 만든다. 얻어진 산성화합물을 냉각하여 12시간 동안 놔둔 후 흰색으로 침전된 물질을 필터하고 이것을 물로 여러 번 씻어주고 건조하면 3-(9-아데닐)프로피오닉에시드를 얻는다. 수율 : 81%. ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=12.5 (br, 1H), 8.13 (s, 1H), 8.04 (s, 1H), 7.10 (s, 2H), 4.24 (t, 2H), 2.40 (t, 2H).

<합성예 4>

우라실 10.1g(89.7mmol), 클로로아세틱에시드 15.1g(160mmol) 그리고 포타슘하이드록사이드 22.1g(394mmol)을 200mL 물에 녹인 후 한 시간 동안 리플럭스 한다. 반응이 끝나면 상온으로 온도를 낮추고 하이드로클로릭에시드를 넣어주어서 pH 2의 산성용액으로 만든다. 얻어진 산성화합물을 냉각하여 12시간동안 놓아 둔 후에 물질을 필터하고 이것을 물로 여러 번 씻어주고 건조하면 1-카보닐메틸 우라실을 얻는다. 수율 : 68%. ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=13.2 (s, 1H), 11.4 (s, 1H), 7.60 (d, 1H), 5.61 (d, 1H), 4.41 (s, 2H).

<합성예 5>

합성예 2에서 얻은 화합물 400mg(2.73 OH mmol)과 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드 755mg(3.94mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 240mg (1.97mmol), 합성예 3에서 얻은 화합물 680mg(3.28mmol)을 20mL 디메틸포름아마이드에 녹인 후 50 ℃에서 24 시간 동안 가열하면서 교반한다. 반응이 완료되면 상온으로 식힌 후 200mL 메탄올에 침전한 후 침전용매를 제거하고 남은 고상 물질을 40°C 진공 하에서 8시간 건조하여 제조하였다. (P4HBA-A₁₀₀) ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=8.14 (s, 1H), 8.13 (s, 1H), 7.21 (s, 2H), 4.37 (t, 2H), 3.87 (m, 4H), 2.94 (t, 2H), 2.36-1.64 (br, 3H), 1.63-1.21 (m, 4H).

<합성예 6>

합성예 2에서 얻은 화합물 400mg(2.73 OH mmol)과 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드 755mg(3.94mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 240mg(1.97mmol), 합성예 4에서 얻은 화합물 558mg(3.28mmol)을 20mL 디메틸포름아마이드에 녹인 후 50 ℃에서 24 시간 동안 가열하면서 교반한다. 반응이 완료되면 상온으로 식힌 후 200 ml 메탄올에 침전한 후 침전용매를 제거하고 남은 고상 물질을 40°C 진공 하에서 8시간 건조하여 제조하였다. (P4HBA-U) ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d):δ(ppm)=11.4 (s, 1H), 7.61 (s, 1H), 5.58 (s, 1H), 4.49 (s, 2H), 4.07-3.87 (m, 4H), 2.36-1.64 (br, 3H), 1.63-1.21 (m, 4H).

메모리 소자 제조

실리콘 기판 위에 열산화 반응(thermal oxidation)을 통해 절연막 SiO₂를 형성시킨 후, 그 위에 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator)를 이용하여 100 ~ 300 nm 두께를 가지는 Al 전극을 형성시켰다. 그 다음, 상기 합성예 5에서 제조된 고분자를 DMF 용매에 질량 퍼센트를 달리하여 용해시킨 후, 0.2 마이크로필터의 실린지 필터로 걸러 내어낸 용액을 위의 Al 전극에 스핀코팅 한다. 이렇게 형성된 고분자 활성층을 진공상태에서 65 ℃에서 12시간 열처리하여 전극 위에 10~60nm 두께의 고분자 활성층을 가지는 박막을 만들었다. 이 때 활성층의 두께는 알파-스텝 프로파일러 (Alpha-Step profiler)와 타원 편광기 (Ellipsometry)를 이용하여 측정하였다. 이렇게 만들어진 고분자 활성층 위에 Al 전극을, 전자빔(electron beam) 또는 열증착장치(thermal evaporator)를 이용하여 1 nm 내지 1000nm 두께로 증착시켜 메모리 소자를 완성하였다. 이 때 증착되는 전극의 두께는 석영 모니터 (quartz crystal monitor)를 통하여 조절하였다.

메모리 소자의 특성 시험

제조된 유기 메모리 소자의 전기적 특성을 측정하기 위하여 반도체 분석기 (Semiconductor Analyzer)에 연결된 프로브 스테이션 (Probe station)을 이용하였다. 고분자 활성층의 양단의 전극에 프로브 스테이션의 텅스텐 팁을 접촉하고 전압을 인가함에 따른 전류의 변화를 측정하여서 스위칭 특성을 보았다. 도 2의 Al 전극을 기반으로 하는 소자의 전압-전류 관계의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 아데닌이 말단에 도입된 핵염기-미믹 고분자를 활성층으로 갖는 메모리 소자는 문턱 전압 이하에서 낮은 전류 상태, 오프상태 (Off-state)를 유지하다가 특정 문턱 전압에서 Turn-On 이 되어 높은 전류 상태, 온상태(On-state)를 유지하고 이후의 반복된 sweep 에서도 안정적으로 온상태(On-state)를 유지하는 경향성을 보여 주었다. 여기서 Turn-On 이 되는 현상은 메모리의 현상 중에서 ‘저장(Write)’ 현상에 해당하는 것으로서 이 소자는 한번 '저장(Write)'를 하면 지워('Erase')지지 않고 계속해서 , 즉 'Write' 상태를 유지하는 특성인 Write-Once-Read-Many times (WORM) 현상을 보여주었다. 또한 이 메모리 소자는 두 가지 저항상태(On ＆ Off) 상태에서, 예를 들어 도 3의 경우, 1 V에서 On 상태인 경우 전류가 6.5 x 10^-5A 이며 Off 상태인 경우 2.1 x 10^-12A, 온-오프 상태의 전류비(On-Off ratio)가 10⁶ 으로 상당히 안정적인 WORM 메모리 소자의 특성을 보여주었다.

Claims

적어도 일부의 브러쉬 말단에 하기 화학식(1) 및/또는 화학식(2)에서 선택되는 하나 이상의 관능기를 가지는 폴리비닐 브러쉬 고분자.

여기서, E, G, J, L, M, Q 및 T는 C, N, O, P 또는 S로 이루어진 군으로부터 선택되고; U, V, W, α, β및 γ는 -CHO, -COOH, -COOR, -C=NR, -H, -N₃, -NO₂,-N=R,-NH₂, -NHR, -NR₂, -NR₃ ⁺, -OH, -OCR, -OR, -POH, -P0R, -PO₂H, -PO₂R, -PO₃H, -PO₃R, -SH, -SR, -SOH, -SOR, -S0₂H, -S0₂R, -SO₃H, SO₃R, =O, =N, =S 및 -C₆H₅로 이루어진 군으로부터 선택되며,

여기서, G 및 Z는 C, N, O, P 또는S로 이루어진 군으로부터 선택되고; E, J, M 및 Q는 -CHO, COOH, -H, -N₃, -NO_2,-NH₂, -OH, -PO₃H, -SH, -SO₃H, =O, =N, =S, -C₆H₅및 탄소 수 1 내지 20의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택됨.
제1항에 있어서, 상기 폴리비닐 브러쉬 고분자는 하기 화학식(3)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.

(3)
상기 식에서 ρ, σ는 R1 및 R2를 포함하는 탄소의 반복 단위를 나타내는 것으로 서로에 관계없이 1 내지 20의 값이고;
R1, R2은 서로에 관계없이 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고;
m 및 n는 폴리비닐 단위체의 함량(mol %)을 나타낸 것으로, 0<m≤100 이고, 0≤n<100이며, m + n = 100이고;
Z는 본 발명에 있어서 말단 고리와 폴리비닐 주쇄를 연결하는 링커이며, p, X는 화학식 (1)와 (2)로 나타낸 것과 같은 전자나 정공에 대한 친화도가 뛰어난 물질 군으로부터 선택되는 지방족 및 방향족 유도체 또는 -H, -CH₃, -COOH, -CHO, -OH, -NH₂, -C₆H₆, -(C₆H₆)₂및 N₃로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유도체이며, 상기 브러쉬 고분자는 중량평균 분자량이 50,000 내지 500,000임.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식(1) 과 화학식 (2)의 관능기는 아데닌기, 티민기, 구아닌기, 시토신기, 또는 우라실기인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.
제2항에 있어서, 상기 링커는 -CH2ORO-, -CH2OROCO-, -CH2ORCOO-,
-CH2OCORO-, -CH2ORNHCO-, -CH2OROCO(CH2)2OCO-, -CH2ORCO-,
-CH2OROCO(CH2)2OCOR-, -CH2OCO(C6H6)2RO-, -CH2OCO(C6H6)2ROCO-,
-CH2OCO(C6H6)2RCOO-, -CH2OCO(C6H6)2RNHCO-, -CH2OCO(C6H6)2ROCO(CH2)2OCO-,
-CH2OCO(C6H6)2ROCO(CH2)2OCORO-, -CH2OCORO(C6H6)2-, -CH2OCOROCO(C6H6)2-,
-CH2OCORCOO(C6H6)2-, -CH2OCORNHCO(C6H6)2, -CH2OCORO(C6H6)2ORO-,
-CH2OCORO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCORO(C6H6)2ORCOO-, -CH2OCOROCO(C6H6)2ORO-,
-CH2OCOROCO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCOROCO(C6H6)2ORCOO-, -CH2OCORCOO(C6H6)2ORO-,
-CH2OCORCOO(C6H6)2ORCO-, -CH2OCORCOO(C6H6)2ORCOO-, -CH2SRO-, -CH2SROCO-,
-CH2SRCOO-, -CH2SRO-, -CH2SRNHCO-, -CH2SROCO(CH2)2OCO-, -CH2SRCO-,
-CH2SROCO(CH2)2OCOR-, -CH2SO2RO-, -CH2SO2ROCO-, -CH2SO2RCOO-, -CH2SO2RNHCO-,
-CH2SO2ROCO(CH2)2OCO-, -CH2SO2ROCO(CH2)2OCOR-, -CH2SO2RCO-, -CH2ORSRO-,
-CH2ORSROCO-, -CH2ORSRCOO-, -CH2ORSRNHCO-, -CH2ORSROCO(CH2)2OCO-, -CH2ORSROCO(CH2)2OCOR-로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.
하기 화학식(4)로 표현되는 폴리비닐 브러쉬 고분자.

(4)
여기서, 상기 Y는 수소 또는 메틸이며, R은 탄소수 1-20의 알킬이며, P는 청구항 1의 화학식(1) 또는 화학식(2)이며, X는 -H, -CH₃, -COOH, -CHO, -OH, -NH₂, -C₆H₆, -(C₆H₆)₂및 N₃로 이루어지는 군으로부터 선택되며;
상기 m 및 n은 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 단위체의 함량(mol%)을 나타낸 것으로, 0<m≤100 이고, 0≤n<100이며, m + n = 100이고;
상기 L은 화학식(1) 또는 화학식(2)의 말단기와 하이드록시 알킬(메타) 아크릴레이트 주쇄를 연결하는 링커이며, 상기 브러쉬 고분자 화합물의 중량평균 분자량은 5,000 내지 5,000,000임.
제5항에 있어서, 상기 링커는 -OCOR-, -OCORO-, -OCO(CH₂)₂OCO-,
-OCO(CH₂)₂OCOR-, -OCO(C₆H₆)₂RO-, -CO(C₆H₆)₂ROCO-, -OCO(C₆H₆)₂RCOO-,
-OCO(C₆H₆)₂RNHCO-, -OCO(C₆H₆)₂ROCO(CH₂)₂OCO-, -OCO(C₆H₆)₂ROCO(CH₂)₂OCORO-,
-OCORO(C₆H₆)₂-, -OCOROCO(C₆H₆)₂-, -OCORCOO(C₆H₆)₂-, -OCORNHCO(C₆H₆)₂,
-OCORO(C₆H₆)₂ORO-, -OCORO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCORO(C₆H₆)₂ORCOO-, -OCOROCO(C₆H₆)₂ORO-,
-OCOROCO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCOROCO(C₆H₆)₂ORCOO-, -OCORCOO(C₆H₆)₂ORO-,
-OCORCOO(C₆H₆)₂ORCO-, -OCORCOO(C₆H₆)₂ORCOO- 로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기에서 R은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.
제5항에 있어서, 상기 화학식 (4)의 고분자는 하기 화학식(5) 또는 화학식 (6)인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.

(5)
(6)
제5항에 있어서, 상기 화학식(4)에서 폴리비닐 브러쉬 고분자의 양단은
-C₁₂H₂₅, -C₆H₆, -NRC₆H₆, -OC₂H₅, -S-C₁₂H₂₅, -C₆H₆CN, -S(CH₃)₂CO₂C₅F₅, -N(C₅H₅)₂,
-C₄H₄N, -N(CH₃)₂C₅H₅N, -C₂H₅, -SCH₃, -C₅H₉NO, -O-C₅H₅, -N-CH(C₂H₅)₂, -SCH₂C₅H₅,
-SCH₂CH₂CO₂H, -C(CH₃)₂CN, -CH₂CN, -SCS₂C₁₂H₂₅, -SCSC₅H₅, -C(CH₃)₂C₅H₅, -CH₂C₅H₅,
-CCH₃CNCH₂CH₂CO₂H, -CCH₃CNCH₂CH₂CH₂OH, -CHCH₃CO₂CH₃, -CHC₅H₅CO₂CH₃, -CHCH₃CO₂CH₃,
-C(CH₃)₂CO₂C₂H₅, -CHCH₃CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂CH₃, -CCH₃CNCH₂CH₂CO₂C₄H₄NO₂,
-CCH₃CNCO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -C(CH₃)₂CO₂C₄H₄NO₂, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃,
-C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCOC(CH₃)₂SCS₂C₁₂H₂₅, -C(CH₃)₂COCH₂CH₂CH₂N₃, -C₃H₇,
-C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -CSC₅H₅, -SCS₂C₃H₇, -C(CH₃)₃, -CH₂CH₂CO₂H,
-SCSN(CH₃)C₅H₄N에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 브러쉬 고분자.
제8항에 있어서, 상기 화학식 4는 하기 화학식 7으로 표현되는 것을 특징으로 하는 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자.

(7)
하기 화학식(8)로 표현되는 비닐 구조의 단량체들을 화학식 9로 표현되는 연쇄전달체(chain transfer agent) 촉매하에서 반응시켜, 하기 화학식 10으로 표현되는 비닐 고분자를 제조하는 단계,

(8)

(9)

(10)
상기 식에서 X₁은 X₂ 유도체를 연결하는 링커로서 -O-, -COO-, -NH-, -S-, -SOO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유도체이며 X₂는 OH가 말단으로 끝나는 알킬기,
여기서, Z는 -C₁₂H₂₅, -C₆H₆, -NRC₆H₆, -OC₂H₅, -S-C₁₂H₂₅, -C₆H₆CN, -S(CH₃)₂CO₂C₅F₅,
-N(C₅H₅)₂, -C₄H₄N, -N(CH₃)₂C₅H₅N, -C₂H₅, -SCH₃, -C₅H₉NO, -O-C₅H₅, -N-CH(C₂H₅)₂,
-SCH₂C₅H₅, -SCH₂CH₂CO₂H에서 선택되며,
R은 -C(CH₃)₂CN, -CH₂CN, -SCS₂C₁₂H₂₅, -SCSC₅H₅, -C(CH₃)₂C₅H₅, -CH₂C₅H₅, -CCH₃CNCH₂CH₂CO₂H, -CCH₃CNCH₂CH₂CH₂OH, -CHCH₃CO₂CH₃,
-CHC₅H₅CO₂CH₃, -CHCH₃CO₂CH₃, -C(CH₃)₂CO₂C₂H₅, -CHCH₃CO₂H, -C(CH₃)₂CO₂H,
-C(CH₃)₂CO₂CH₃, -CCH₃CNCH₂CH₂CO₂C₄H₄NO₂, -CCH₃CNCO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -C(CH₃)₂CO₂C₄H₄NO₂, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCOC(CH₃)₂SCS₂C₁₂H₂₅,
-C(CH₃)₂COCH₂CH₂CH₂N₃, -C₃H₇, -C(CH₃)₂CO(OCH₂CH₂)_nOCH₃, -CSC₅H₅, -SCS₂C₃H₇, -C(CH₃)₃,
-CH₂CH₂CO₂H, -SCSN(CH₃)C₅H₄N에서 선택되고; 및
상기 화학식 (10)으로 표시되는 비닐 고분자와 하기 화학식(11)로 표현되는 화합물과 에스테르 축합 반응 하는 단계,
P-L₁-COOH (11)
여기서, P는 청구항 1의 관능기이며, L₁은 탄소수 1-20의 알킬인 링커;
를 포함하는 폴리비닐 브러쉬 고분자 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 화학식 (10)의 고분자 화합물은 하기 화학식(12)로 표현되는 폴리비닐 브러쉬 고분자 제조 방법.

(12)

여기서 Y는 수소 또는 메틸이며, R은 탄소수 1-20의 알킬, m은 반복단위임.
제11항에 있어서, 상기 에스테르 축합반응은 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 디에틸에테르, 디클로로메탄, 테트라 하이드로퓨란 또는 그 혼합용액에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리비닐브러쉬 고분자 제조 방법.
청구항 1-9 중 어느 한 항에 따른 폴리비닐 브러쉬 고분자를 포함하는 고분자 활성층을 가지는 고분자 메모리 소자.
제13항에 있어서, 상기 고분자 메모리 소자는
하부 전극; 상기 하부전극 위에 형성된 고분자 활성층; 및 상기 고분자 활성층 위에 형성된 상부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 메모리 소자.
제13항에 있어서, 상기 고분자 메모리 소자는 비휘발성 메모리 소자인 것을 특징으로 하는 고분자 메모리 소자.
제14항에 있어서, 상기 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 자기 조립된 것을 특징으로 하는 고분자 메모리 소자.
기판상에 형성된 하부 전극 위에 청구항 1-9 중 어느 한 항에 따른 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 상기 활성층과 접촉하도록 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 메모리 소자 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 하이드록시 알킬(메타)아크릴레이트 브러쉬 고분자는 자기조립된 고분자인 것을 특징으로 하는 고분자 메모리 소자 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 고분자 메모리 소자의 양단에 전압을 가하여 활성층 안으로 전자와 홀을 유입시켜, 활성층 내부에 필라멘트를 통하여 전류가 흐르도록 하는 단계를 더 포함하는 고분자 메모리 소자의 제조 방법.