유연한 파릴렌-C(PPXC) 기반 저항성 랜덤 액세스 메모리(RRAM)는 저전력 소모와 고속 스위칭 특성으로 인해 유연한 뉴로모픽 시스템에 적합한 시냅스 소자로서 주목을 받아왔다. 그러나 Negative-SET은 도전성 필라멘트(CF)의 과성장(overgrowth)을 유발함으로써 신뢰성 저하에 핵심적인 요인으로 작용해 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 불활성 전극과 저항 스위칭 층 사이에 그래핀 배리어를 삽입한 PPXC 기반 RRAM 크로스바 어레이를 제작하였다. 그래핀 배리어 층의 도입은 금속 이온의 과도한 확산을 효과적으로 억제하여 CF의 안정성을 현저히 향상시킨다. 또한 그래핀 층은 RESET 공정을 조절하는 데 중요한 역할을 수행하여 소자 신뢰성을 향상시킨다. 제작된 소자(Pt/Graphene/PPXC/Cu 구조)는 동작 전압 2 V 미만, 내구 사이클 10^4 회 초과, 유지시간 10^4 s 초과, 도전도 ON/OFF 비 10^2 초과, 그리고 굽힘 반경 3 mm에서 500회 이상의 기계적 굽힘 내구성을 포함하는 우수한 전기적 및 기계적 성능을 나타냈다. 더 나아가, Modified National Institute of Standards and Technology 데이터베이스를 활용한 인공 신경망 시뮬레이션은 뉴로모픽 시스템으로서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구는 차세대 유연 뉴로모픽 시스템 개발을 위한 기술적 기반을 마련한다.

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