PRAM의 연구동향

*철

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차세대 메모리 소자인 PRAM에 대한 이론, 작동 원리와 최근 연구동향

본문내용

Ⅰ. PRAM의 개발 필요성
DRAM의 소형화가 더이상 어려울 것이라는 전망
비휘발성, 고속, 고집적화 요구
P램은 비휘발성이며 고집적이 가능하다는 장점
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (1)
칼코게나이드(Ge2Sb2Te5: GST)합금이라고 하는 특수한 얇은 박막 소재를 사용
메모리 소자는 칼코게나이드 화합물과 저항 소자로 구성
인가 전압을 가하는 것으로
비결정질 상태와 결정 상태의 변화
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (2)
비결정(amorphous) 상태에서는 저항치가 높아지고, 결정(crystal) 상태에서는 저항치가 낮아지는 특성
2개의 상태를 제어해서 바꾸는 것으로, “1”과 “0”의 논리를 기억 보유
전기적 가열로 상변화/ 100ns 이하 속도
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (2)
◀결정 상태와
비결정 상태
변환 모식도
◀각각의 TEM image▶
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (3)
결정화된 셋(SET) 상태에서는 낮은 저항의 금속과 같은 거동
비정질화된 리셋(RESET) 상태에선 저항이 높음
리셋 상태에서 문턱전압 이상의 전압이 인가되면 특성이 반전
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (4)
결정 상태로부터 전류를 높여 가면, 일정 값을 넘은 시점에서 비정질 상태
비정질 상태로부터 전류를 높여 가면, 다가 다시 비정질 상태
Ⅱ. PRAM의 구조 및 동작 특성 (5)
정보기억(비정질상태): 기록층의 일부분을 전기적 가열 또는 빛 조사 방법으로 녹인 후 급속하게 냉각
정보삭제(결정상태): 상변화를 일으키는데 필요한 일정 시간 동안 결정 온도 보다 약간 더 높은 온도를 인가

참고 자료

특허청, ‘차세대 메모리, P램 특허출원 활발’

♦ 특허청, ‘특허로 본 차세대 반도체 선두주자는 P램’

♦ ETRI , ‘PRAM 기술 전망’

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