유-무기 하이브리드 페로브스카이트를 저항변화층으로 구비하는 저항변화 메모리 소자 및 그의 제조방법
Resistance change memory device including organic-inorganic hybrid perovskite as resistance change layer and method for fabricating the same
특허 요약
저항 변화 메모리 소자 및 그의 제조방법을 제공한다. 상기 저항 변화 메모리 소자는 제1 전극과 제2 전극을 구비한다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 페로브스카이트 결정구조를 갖는 유기 금속 할라이드를 구비하는 저항 변화층이 배치된다.
청구항
번호청구항
1

제1 전극;제2 전극; 및상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 페로브스카이트 결정구조를 갖는 유기 금속 할라이드를 구비하는 저항 변화층을 포함하고,상기 유기 금속 할라이드는 하기 화학식 1로 나타내어지는 저항 변화 메모리 소자:[화학식 1]RNH3MX1nX2(3-n)상기 화학식 1에서, R은 C1 내지 C3의 알킬기, C5 내지 C7의 시클로알킬 또는 C6 내지 C20의 아릴기이고, M은 2가 금속 이온이고, X1과 X2는 서로 다른 할로겐 이온이고, n은 0003c#n003c#3을 만족하는 실수이다.

2

삭제

3

제1항에 있어서,R은 메틸 또는 에틸인 저항 변화 메모리 소자.

4

제1항에 있어서,M은 Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Cr2+, Pd2+, Cd2+, Ge2+, Sn2+, Pb2+, Yb2+ 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 저항 변화 메모리 소자.

5

제1항에 있어서,상기 유기 금속 할라이드는 CH3NH3PbInCl3-n(0003c#n003c#3인 실수), CH3NH3PbInBr3-n(0003c#n003c#3인 실수), CH3NH3PbClnBr3-n(0003c#n003c#3인 실수), CH3NH3PbInF3-n(0003c#n003c#3인 실수), 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 저항 변화 메모리 소자.

6

제5항에 있어서,상기 유기 금속 할라이드는 CH3NH3PbI2Br, CH3NH3PbInCl3-n(n은 2 내지 2.5의 실수), 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 저항 변화 메모리 소자.

7

제1항에 있어서,상기 저항변화층은 500nm 내지 5um의 두께를 갖는 저항 변화 메모리 소자.

8

제1항에 있어서,상기 제1 전극은 금속 산화물 도전막이고, 상기 제2 전극은 금속막 또는 금속 질화물 도전막인 저항 변화 메모리 소자.

9

제1항 또는 제8항에 있어서,상기 제1 전극은 IO (indium oxide), TO(Tin Oxide), ITO(indium tin oxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide), AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide), 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 저항 변화 메모리 소자.

10

제1항 또는 제8항에 있어서,상기 제2 전극은 W막, Pt막, Ru막, Ir막, Al막, Mo막, Au막, TiN막, 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 저항 변화 메모리 소자.

11

제1항에 있어서,상기 제1 전극과 상기 저항변화층 사이 또는 상기 제2 전극과 상기 저항변화층 사이에 위치하는 반도체층을 더 포함하는 저항 변화 메모리 소자.

12

제11항에 있어서,상기 제1 전극이 금속 산화물 도전막이고,상기 반도체층은 상기 제1 전극과 상기 저항변화층 사이에 위치하고,상기 반도체층은 무기 반도체층인 저항 변화 메모리 소자.

13

제12항에 있어서,상기 무기 반도체층은 ZnO 막 또는 TiO2 막인 저항 변화 메모리 소자.

14

제11항에 있어서,상기 반도체층은 상기 제2 전극과 상기 저항변화층 사이에 위치하고,상기 반도체층은 유기 반도체층인 저항 변화 메모리 소자.

15

제14항에 있어서,상기 유기 반도체층은 폴리(3-헥실티오펜)(poly(3-hexylthiophene); P3HT), 또는 폴리(사이클로펜타디티오펜-co-벤조티아디아졸)인 저항 변화 메모리 소자.

16

기판 상에 제1 전극을 형상하는 단계;상기 제1 전극 상에 페로브스카이트 결정구조를 갖는 유기 금속 할라이드층인 저항 변화층을 형성하는 단계; 및상기 저항 변화층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 유기 금속 할라이드층은 하기 화학식 1로 나타내어지는 물질층인 저항 변화 메모리 소자 제조방법:[화학식 1]RNH3MX1nX2(3-n)상기 화학식 1에서, R은 C1 내지 C3의 알킬기, C5 내지 C7의 시클로알킬 또는 C6 내지 C20의 아릴기이고, M은 2가 금속 이온이고, X1과 X2는 서로 다른 할로겐 이온이고, n은 0003c#n003c#3을 만족하는 실수이다.

17

삭제

18

제16항에 있어서,상기 저항 변화층을 형성하는 단계는상기 유기 금속 할라이드를 용매 내에 용해한 용액을 용액 공정을 사용하여 상기 제1 전극 상에 코팅하는 단계를 포함하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

19

제16항 또는 제18항에 있어서,상기 저항 변화층을 형성한 후,상기 저항 변화층을 열처리하는 단계를 더 포함하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

20

제16항에 있어서,상기 제1 전극을 형성한 후, 상기 제1 전극의 표면을 플라즈마 에칭하는 단계를 더 포함하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

21

제20항에 있어서,상기 제1 전극의 표면을 플라즈마 에칭한 후, 상기 제1 전극을 열처리하는 단계를 더 포함하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.