일반기술

차세대 비휘발성 플라스틱 메모리 반도체 개발

1. 기술의 개요 공기 중에 안정하며 가공성이 우수한 아닐린 계 고분자, 아닐린 계 공중합체 그리고 이들 고분자와 도핑제를 첨가한 고분자 조성물을 제조하였다. 합성된 물질들은, 대부분의 유기 용매에 가용성이어서 가공성이 우수하며, 전류-전압 특성을 측정한 결과 낮은 구동전압에 스위칭 현상이 일어나며 온/오프 두 전류 상태가 존재함을 확인함으로써 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 응용이 가능함을 발견하였다. 이 번 연구를 통해 개발된 고성능 비휘발성 메모리 플라스틱 신소재는 정보처리 시간이 수십 나노 초 수준으로 획기적으로 빠르고 전압의 변화에 따라 높은 전도도 상태와 낮은 전도도 상태가 반복적으로 나타나는 전기적 쌍안정성이 우수하고, ON/OFF voltage가 -0.5V와 +1.6V로 소비전력이 매우 낮고, ON/OFF current 비가 최대 104로 매우 높을 뿐 아니라, 1000번 이상의 write-read-erase cycle test도 성공적이었고 제작 후 1년 이상 후에도 우수한 비휘발성 메모리 특성이 유지됨을 확인함으로써 고성능의 비휘발성 메모리 소자용 반도체 고분자 나노소재 개발에 성공하였다. 2. 기술의 특징 본 차세대 비휘발성 플라스틱 메모리 반도체 기술은 인가한 전압 및 전류에 따라서 플라스틱 박막의 전도성을 변화시켜 정보를 저장하고 읽고 지우는 방식으로 기존의 실리콘 및 금속산화물을 사용한 비휘발성 메모리 반도체와는 저장 방식이 다를 뿐만 아니라, 정보처리 시간이 수십 나노초(1 나노초는 10억분의 1초) 수준으로 획기적으로 빠르고 저소비전력으로 구동이 가능하다. 더 나아가 제조공정이 단순해 기존의 비휘발성 메모리 반도체보다 제조 원가를 10분의 1 수준으로 낮출 수 있다. 또한, 플라스틱 신소재를 사용하기 때문에 매우 가벼울 뿐만 아니라 쉽게 구부릴 수 있고 3차원적으로 고집적화가 가능하여 ‘접는 전자신문, 전자책 및 전자노트, 휘어지는 화면, 접거나 입는 컴퓨터’와 같은 새로운 파라다임의 전자제품 개발에 적용할 것이다.