• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제1권1호
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• pp.38-45
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• 2020

With the recent emergence of foldable electronic devices, interest in flexible organic memory is significantly growing. There are three types of flexible organic memory that have been researched so far: floating-gate (FG) memory, ferroelectric field-effect-transistor (FeFET) memory, and resistive memory. Herein, performance parameters and operation mechanisms of each type of memory device are introduced, along with a brief summarization of recent research progress in flexible organic memory.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.31-32
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• 2010

In our previous reports [1-3], electron transport for the switching and memory devices using alkyl thiol-tethered Ru-terpyridine complex compounds with metal-insulator-metal crossbar structure has been presented. On the other hand, among organic memory devices, a memory based on the OFET is attractive because of its nondestructive readout and single transistor applications. Several attempts at nonvolatile organic memories involve electrets, which are chargeable dielectrics. However, these devices still do not sufficiently satisfy the criteria demanded in order to compete with other types of memory devices, and the electrets are generally limited to polymer materials. Until now, there is no report on nonvolatile organic electrets using nano-interfaced organic monomer layer as a dielectric material even though the use of organic monomer materials become important for the development of molecularly interfaced memory and logic elements. Furthermore, to increase a retention time for the nonvolatile organic memory device as well as to understand an intrinsic memory property, a molecular design of the organic materials is also getting important issue. In this presentation, we report on the OFET memory device built on a silicon wafer and based on films of pentacene and a SiO2 gate insulator that are separated by organic molecules which act as a gate dielectric. We proposed push-pull organic molecules (PPOM) containing triarylamine asan electron donating group (EDG), thiophene as a spacer, and malononitrile as an electron withdrawing group (EWG). The PPOM were designed to control charge transport by differences of the dihedral angles induced by a steric hindrance effect of side chainswithin the molecules. Therefore, we expect that these PPOM with potential energy barrier can save the charges which are transported to the nano-interface between the semiconductor and organic molecules used as the dielectrics. Finally, we also expect that the charges can be contributed to the memory capacity of the memory OFET device.[4]

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.289.1-289.1
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• 2014

In this study, we made a organic thin film device in MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) structure by using PVP (Poly vinyl phenol) as a insulating layer, and CdSe/ZnS nano particles which have a core/shell structure inside. We dissolved PVP and PMF in PGMEA, organic solvent, then formed a thin film through a spin coating. After that, it was cross-linked by annealing for 1 hour in a vacuum oven at $185^{\circ}C$. We operated FTIR measurement to check this, and discovered the amount of absorption reduced in the wave-length region near 3400 cm-1, so could observe decrease of -OH. Boonton7200 was used to measure a C-V relationship to confirm a properties of the nano particles, and as a result, the width of the memory window increased when device including nano particles. Additionally, we used HP4145B in order to make sure the electrical characteristics of the organic thin film device and analyzed a conduction mechanism of the device by measuring I-V relationship. When the voltage was low, FNT occurred chiefly, but as the voltage increased, Schottky Emission occurred mainly. We synthesized CdSe/ZnS and to confirm this, took a picture of Si substrate including nano particles with SEM. Spherical quantum dots were properly made. Due to this study, we realized there is high possibility of application of next generation memory device using organic thin film device and nano particles, and we expect more researches about this issue would be done.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.904-906
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• 2009

Organic field-effect transistor (OFET) memory is an emerging device for its potential to realize light-weight, low cost flexible charge storage media. Here we report on a solution-processed poly[9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl]-co-(bithiophene)] (F8T2) nano floating-gate memory (NFGM) with top-gate/bottom-contact device configuration. A reversible shift in the threshold voltage ($V_{Th}$) and the reliable memory characteristics were achieved by incorporation of thin Au nanoparticles (NPs) as charge storage sites for negative electrons at the interface between polystyrene and cross-linked poly(4-vinylphenol).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.483-484
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• 2006

In this paper, we fabricated the organic bi-stable devices under the different condition from the other groups and analyzed the electrical characteristics. Then we investigated the effects of the device structure such as organic layer thickness, middle metal layer thickness and middle metal layer deposition rate on the memory characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5213-5218
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• 2014

유기메모리 제작을 위해 플라즈마 중합법에 의해 절연박막, 터널링 박막을 제작하였고, Au 메모리박막을 이용하여 플로팅게이트형 유기메모리를 제작하였다. 플로팅 게이트형 유기메모리의 메모리층의 전하충전 및 방전에 따른 유기메모리 동작특성을 생각해 보았고, 이를 증명하고자 게이트전압에 따른 히스테리전압 및 메모리전압을 측정하였다. 그 결과 게이트 전압의 인가에 따른 메모리층의 동작 이론을 증명하고자 게이트전압이 증가함에 따른 소스-드레인 전류의 히스테리시스 현상이 심해지는 것을 확인하였고, -60~60[V]전압 인가시 26[V]의 큰 히스테리시스 전압값을 보였다. 또한 게이트 전극에 쓰기전압인가에 따른 현상을 본 결과, 60[V]의 쓰기 전압을 인가하였을 시 13[V]의 memory 전압을 나타내었고, 80[V]의 쓰기전압을 인가하였을 시 18[V]로 memory 전압이 약 40[%] 향상된 수치를 보였다. 이로부터 메모리층의 전하 충전 및 방전에 따른 메모리 동작특성 이론을 실험적으로 검증하였다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제24권6호
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• pp.278-283
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• 2015

In this work, the electrical bistability of an organic CT complex is demonstrated and the possible switching mechanism is proposed. 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ) are used as an organic donor and acceptor, respectively, and poly-methamethylacrylate (PMMA) is used as a polymeric matrix for spin-coating. A device with the Al/($Al_2O_3$)/PMMA:BCP:TCNQ[1:1:0.5 wt%]/Al configuration demonstrated bistable and switching characteristics similar to Ovshinsky switching with a low threshold voltage and a high ON/OFF ratio. An analysis of the current-voltage curves of the device suggested that electrical switching took place due to the charge transfer mechanism.

• 한국진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.354-361
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• 2012

유기 메모리 절연막 제작을 위해 일반적으로 사용되어지는 습식법이 아닌 건식법 중 플라즈마 중합법을 이용하였다. 유기 절연 박막으로 사용된 단량체는 Styrene과 MMA을 사용하고, 터널링 박막은 MMA를 사용하며, 메모리 박막은 열기상증착법을 이용한 Au 박막을 사용하였다. 최적화된 소자의 구조는 Au의 메모리층의 두께를 7 nm, Styrene 게이트 절연막의 두께를 400 nm, MMA 터널링 박막의 두께를 30 nm로 증착하여 제작된 부동 게이트형 유기 메모리 소자는 40/-40 V의 double sweep시 27 V의 히스테리시스 전압을 얻을 수 있었다. 이 특성을 기준하여 유기 메모리의 전하 포집 특성을 얻을 수 있었다. 유기 재료 중 MMA 대비 Styrene의 전하 포집 특성이 좋은 것으로 보아 향후 부동 게이트인 Au 박막을 유기 재료인 Styrene으로 대체하여 플렉시블 소자의 가능성을 기대한다.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.131-137
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• 2013

본 연구에서는 유기소자의 절연박막을 습식 공정이 아닌 건식 공정인 플라즈마 중합법을 이용하여 Styrene 유기물을 사용하여 절연박막을 제작하였다. 안정적인 플라즈마 형성을 위해 버블러와 써큐레이터를 활용하여 정량적인 모노머 주입을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 플라즈마 중합된 Styrene 박막을 30, 60 nm 터널링층으로 활용하였고, Styrene 절연층의 두께를 430 nm, Au 메모리층의 두께를 7 nm, 활성층의 두께를 40 nm, 소스와 드레인 전극의 두께를 50 nm로 유기 메모리 소자를 제작하여 특성을 평가하였다. 40/-40 V의 double sweep시 45 V의 히스테리시스 전압을 얻을 수 있었고, 이는 MMA를 터널링층으로 활용한 유기 메모리 소자의 히스테리시스 전압이 27 V인 것과 비교하였을 때 60% 상승한 효과로 히스테리시스 전압이 18 V 이상 높은 결과이다. 이와 같은 결과로부터 플라즈마 중합된 Styrene 유기 박막의 높은 전하 포집 특성을 활용하여 전체층을 유기 재료로 제작한 유연한 메모리 소자의 응용 가능성을 기대한다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.515-520
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• 2012

이 총설에서는 개별인식 태그와 바이오센서 등에 사용가능성이 높은 실리콘 기반의 캐패시터와 유기 박막트랜지스터 소자의 제작과 차이점이 논하여 진다. 금속이나 혹은 비금속의 나노입자는 화학물질이나 혹은 바이오분자, 즉, 단백질과 올리고 DNA 등에 표면이 싸여질 수 있으며, 상응하는 목표 바이오분자가 결합되어져 있는 절연체에 자기조립 단일층을 형성할 수 있다. 단일층으로 형성된 나노입자는 정전하 기본단위로서 유기 메모리 소자의 나노 플로팅 게이트로서 역할을 하는 것이다. 특히, 바이오분자의 선택적이고 강한 결합 메카니즘을 통하여도, 메모리 캐패시터나 유기 메모리 박막트랜지스터가 성공적으로 시연되었다. 더불어, 이러한 유기 메모리 소자는 차후 유연기판의 유기전자소자 영역의 발전을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 유기 메모리 박막트랜지스터는 앞으로 새로운 개념의 소자로의 적용이 가능하다.