산화물이 증착된 기판; 환원된 그래핀 산화물층; 금속전극; 산화물층; 금속 나노입자층; 및 게이트 전극의 순서로 적층된 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자.

제1항에 있어서, 상기 양쪽극 기억소자는 전도도 스위칭 기억소자(conductivity-switching memory device) 또는 타입-스위칭 기억 소자(type-switching memory device)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자.

산화막이 형성되어 있는 기판에 포토레지스트로 패터닝한 후 소수성 용액에 담지시켜 포토레지스트가 패터닝되지 않은 부분에 소수성 분자막을 형성시키는 단계(단계 1);상기 단계 1에서 형성된 포토레지스트를 제거한 후 상기 기판을 친수성 용액에 담지시켜 포토레지스트가 제거된 부분에 친수성 분자막을 형성시키는 단계(단계 2);상기 단계 2에서 제조된 기판을 그래핀 산화물 용액에 담지시켜 친수성 분자막이 형성된 부분에 그래핀 산화물을 흡착시키는 단계(단계 3);상기 단계 3에서 형성된 그래핀 산화물 위에 금속전극을 형성시켜 금속-환원된 그래핀 산화물-금속으로 구성된 접합을 형성시킨 후 하이드라진을 이용하여 그래핀 산화물을 환원시키는 단계(단계 4);상기 단계 4에서 형성된 환원된 그래핀 산화물 위에 산화막을 증착시키는 단계(단계 5);상기 단계 5에서 형성된 산화막에 상기 단계 1과 2를 순차적으로 수행하여 기판을 제조한 후 금속 나노입자 용액에 담지시켜 친수성 분자막이 형성된 부분에 금속 나노입자를 흡착시키는 단계(단계 6); 및상기 단계 6에서 제조된 금속 나노입자 위에 산화막을 증착시킨 후 금속전극을 증착시켜 게이트 전극을 형성시키는 단계(단계 7)를 포함하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 1의 산화막은 글라스, SiO2, Al2O3, ZrO2 또는 HfO2인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 1의 산화막은 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 또는 원자층 증착법(ALD)을 통해 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 1의 패터닝은 마이크로콘택트 프린팅(microcontact printing) 또는 포토리소그래피(photolithography)로 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 1의 소수성 용액은 octadecytrichlorosilane(OTS), Octadecyltrimethoxysilane(OTMS) 또는 Octadecyl-triethoxysilane(OTE)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 2의 친수성 용액은 Aminopropyltriexothysilane(APTES) 또는 (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane(MPTMS)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 4의 금속전극은 금(Au) 또는 팔라듐(Pd)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 4의 금속전극 형성은 전자빔 리소그래피(electron beam lithography) 또는 열증착기(thermal evaporator)로 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 5의 산화막 두께는 40 - 100 ㎚ 범위인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 6에서 사용되는 소수성 용액은 octadecytrichlorosilane(OTS), Octadecyltrimethoxysilane(OTMS), Octadecyl-triethoxysilane(OTE) 또는 Aminopropyltri-exothysilane(APTES)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 6의 금속 나노입자는 금인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 7의 금속전극은 금(Au) 또는 팔라듐(Pd)인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.

제3항에 있어서, 상기 단계 7의 금속전극 형성은 전자빔 리소그래피(electron beam lithography) 또는 열증착기(thermal evaporator)로 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자의 제조방법.