사물인터넷(IoT) 및 임베디드 시스템에서 저전력 전자기기의 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 누설 전류를 최소화하면서도 빠른 스위칭 속도를 유지할 수 있는 저전압 동작 신규 소자에 대한 필요성이 점차 커지고 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해, Ag₂S 기반의 2단자 임계 스위칭(Threshold Switching; TS) 소자를 개발하였으며, 저전압에서 낮은 누설 전류와 빠른 스위칭 속도를 모두 보여주었다. Ag₂S 기반 TS 소자를 MOSFET과 직렬로 집적하여 1T-1S 어레이를 구성하였고, 이는 급경사(s teep-slope) FET 응용을 위해 설계되었다. Ag₂S 기반 TS 소자는 2 pA의 낮은 누설 전류를 보였으며, MOSFET과 집적하였을 때 결합된 FET은 아임계 스윙(subthreshold swing; SS) 3 mV/dec를 나타냈다. 주목할 만하게도, 해당 소자는 2.0 V에서 1 ns의 빠른 스위칭 속도를 보였다. 또한 Ag₂S 조성이 화학량론에 가까워질수록 누설 전류와 문턱전압이 모두 감소하여, 필라멘트성 스위칭 소자에서 일반적으로 나타나는 전압–시간 딜레마를 완화하였다. 이러한 향상된 특성은 Ag₂S의 국소 상전이(local phase transition) 및 β-Ag₂S의 초이온성(superionic) 전도도에 기인하는 것으로, 전기장 하에서 빠른 이온 수송과 필라멘트 형성을 촉진한다. 더 나아가 순응 전류(compliance current) 30 μA에서 소자는 수십 나노초 수준의 턴오프 속도를 보였다. 순응 전류를 수백 마이크로암페어로 증가시키면, 소자는 수 분에 해당하는 단기 보존(temporar y retention) 특성도 나타내어 차세대 DRAM과 유사한 휘발성 메모리에서의 응용 가능성을 시사한다.

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