[공학]강유전체와 fram

소개글

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목차

강 유 전 체
□ 정 의

F R A M
□ 정 의
□ 원리와 재료
□ FeRam의 종류
□ FeRAM의 장점
□ FeRAM의 전망
□ 나의 의견

본문내용

강 유 전 체


□ 정 의
강유전체란자연상태에서 전기편극을 가지고 있는 물질이다. 자발분극을 가지고 있으며, 외부 전계에 의하여 분극반전을 일으킬 수 있는 물질을 말한다. 즉, dielectric polarization이 가해지는 전계에 따라 그림과 같이 hysteresis loop 을 형성하는 비선형 유전체를 말한다. 자발분극을 나타내는 이 물질들이 전기장 속에서 분극의 방향이 바뀌지 않는 것은 제외된다. 이렇게 분극이 변하는 것에 의해 압전성과 초전성을 띈다. 전장이 사라져도 분극은 유지 된다.


F R A M

□ 정 의
Ferroelectric Random Access Memory의 약자로서, 기존의 DRAM과 거의 똑같은
구조와 동작원리를 가진 기억소자이다. DRAM과 다른 점은 강유전체 (Ferroelectrics)
라는 재료를 capacitor 재료로 사용하여 전원이 없이도 Data를 유지할 수 있는 비휘발성 메모리라는 점이다. 현재는 비접촉 IC 카드, MP3 플레이어용 메모리 등의 제한된 분야에 응용되고 있다. 그러나 본질적으로 DRAM수준의 고속성을 가지면서도 Harddisk와 같은 비휘발성을 겸비하고 있어, 향후 모든 기억소자에 응용될 수 있는 ‘이상적인 기억소자(Universal Memory)’에 가장 근접한 메모리라 할 수 있다. DRAM 및 static RAM (SRAM)과 같은 메모리소자는 대개 휘발성메모리 형태로 사용되고 있으며 이들 메모리소자의 기억된 데이터는 전원이 끊어지면 소멸된다. 이와 반대로, 데이터 기록이 된 후 전원이 끊어지더라도 정보가 사라지지 않는 메모리소자가 있으며 이를 비휘발성 메모리라고 부른다.
□ 원리와 재료
FeRAM에 쓰이는 강유전재료로는 layered perovskite 혹은 Pb-based perovskite
materials(ex. Pb(Zr,Ti)O3)등을 들 수 있다. 전자는 기록/삭제의 반복에 따른 피로(fatigue)가 없는 특성 때문에 많은 연구가 행하여졌으나, 공정온도가 700℃이상으로 집적회로공정에 적용하기에는 너무 높은 단점이 있다. 후자는 높은 공정온도를 요하지 않는 장점이 있으나, Pt 전극에 집적하였을 경우 피로문제가 발생하게 된다. 하지만, 이는 RuO2, IrO2등의 산화물전극을 적용함으로써 극복할 수 있는 것으로 알려져 있다.

□ FeRam의 종류
FRAM은 그 동작원리에 따라 크게 반전분극 전류형과 FET(Field Effect Transistor)
형 두 가지로 나눌 수가 있다. 반전분극 전류형은 현재 상품화되어 있는 반면 FET형은 이론적, 실험적으로는 그 동작원리가 확인되어 있으나 제조상의 기술적 애로사항 때문에 아직 제품화는 되지 못하고 있다. 그러나, 소자의 구조가 간단하고, 내구성 면에서 뛰어 난 장점을 지니고 있어 궁극적으로는 모든 FRAM은 FET형으로 통합될 것이라는 의견이 지배적이다.

참고 자료

없음