• 전자통신동향분석
• /
• 제20권6호통권96호
• /
• pp.62-69
• /
• 2005

세계 최고 권위의 반도체 시장 조사기관인 Gartner Dataquest는 2004년 세계 메모리시장 규모는 480억 달러로 2003년의 335억 달러 대비 43% 성장하였다고 보고하고있다[1]. 또한 DRAM은 55%, 플래시 메모리는 35%를 차지하고 있으며, 이들 두 메모리가 전체 메모리 시장을 양분하고 있다[1]. DRAM은 cost 및 random access가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 휘발성이라는 단점을 가지고 있으며, 플래시 메모리는cost 및 비휘발성의 장점을 보유하고 있으나 random access가 불가능하다는 단점을 보유하고 있다. 하지만, PRAM은 DRAM과 플래시 메모리의 장점만을 융합한 통합형메모리로서, 현재 가장 각광받고 있으며 양산화에 가장 근접한 메모리이다. 본 고에서는 PRAM의 구조 및 동작특성, 개발동향 및 향후 전망에 대해 논의하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권1호
• /
• pp.162-168
• /
• 2008

In this paper, we analyzed the heat transfer phenomenon and the reset current variation of PRAM device with thickness of phase change material using the 3-D finite element analysis tool. From the simulation, Joule's heat was generated at the contact surface of phase change material and bottom electrode of PRAM. As the thickness of phase change material was decreased, the reset current was highly increased. In case thickness of phase change material thin film was $200\;{\AA}$, heat increased through top electrode and reset current caused by phase transition highly increased. And as thermal conductivity of top electrode decreased, temperature of unit memory cell was increased.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.384-384
• /
• 2012

PRAM switching device by using current pulse modulation was investigated to verify its possibility for 3D architecture. In this work, two phase change materials connected in series having a different crystallization temperature are used. Its structural for different phase change material was evaluated by electrical resistance. We confirmed that Germanium-Antimony-Tellurium (GST) alloy and Germanium- Copper-Tellurium (GCT) alloy material were selected according to crystallization temperature, ${\sim}180^{\circ}C$ for switching and ${\sim}240^{\circ}C$ for memory devices, respectively. From this research, it is expected that phase change switching device could have advantages of process in terms of material similarity and structural simplification.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.1335-1336
• /
• 2007

Among the emerging non-volatile memory technologies, phase change memories are the most attractive in terms of both performance and scalability perspectives. Phase-change random access memory(PRAM), compare with flash memory technologies, has advantages of high density, low cost, low consumption energy and fast response speed. However, PRAM device has disadvantages of set operation speed and reset operation power consumption. In this paper, we investigated scalability of $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ chalcogenide material to improve its properties. As a result, reduction of phase change region have improved electrical properties of PRAM device.

• 한국광학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.351-361
• /
• 2007

마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 광기록 매체인 GST 박막과 보호층인 $ZnS-SiO_2$ 박막 또는 $Al_2O_3$ 박막을 c-Si 기판위에 증착한 뒤 in-situ 타원계를 사용하여 상변화 광기록층인 GST 시료의 타원상수 온도의존성을 실시간으로 측정한 결과 $300^{\circ}C$ 이상의 온도에서 GST의 고온 타원상수는 가열 환경 및 보호층의 종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 가열 환경 및 보호층의 종류에 따라 GST의 고온 타원상수가 달라지는 원인인 $1{\sim}2$시간의 긴 승온시간을 줄이기 위해 Phase-change Random Access Memory(PRAM) 기록기를 사용하였고 수십 ns 이내의 짧은 시간 내에 순간적으로 GST 시료를 가열 및 냉각하였다. GST층이 손상되지 않고 결정화 및 고온 열처리가 되는 PRAM 기록기의 기록모드와 레이저출력 최적조건을 찾았으며 다층박막 구조에서 조사되는 레이저 에너지가 광기록층인 GST에 흡수되는 양과 이웃하는 층으로 전파되는 양을 열확산방정식으로 나타내고 이를 수치해석적으로 풀어 레이저출력과 GST 박막의 최고 온도와의 관계를 구하였다. 지름이 1um 정도인 레이저스폿을 대략 $0.7{\times}1.0mm^2$의 면적내에 촘촘히 기록한 다음 고온 열처리된 GST 시료의 분광타원데이터를 500 um의 빔 크기를 가지는 마이크로스폿 분광타원계를 사용하여 구하고 그 복소굴절률을 결정하였다. In-site 타원계를 사용할 때에 가열 환경 보호층 물질의 영향을 크게 받은 GST의 고온 복소굴절률은 PRAM 기록기를 사용하였을 때에는 가열환경이나 보호층의 종류에 무관하게 안정된 값을 보여주었다 Atomic Force Microscope(AFM)과 Scanning Electron Microscopy(SEM)을 통해 관찰한 GST 다층박막시료의 고온 열처리 전후 표면미시거칠기 변화도 PRAM 기록기를 사용할 때에는 in-situ 타원계를 사용할 때보다 1/10 정도의 크기를 보여주어 PRAM 기록기와 분광타원계를 사용하여 결정한 GST의 고온광학물성의 신뢰성을 확인하여 주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.52-52
• /
• 2009

To date, chalcogenide alloy such as $Ge_2Sb_2Te_5$(GST) have not only been rigorously studied for use in Phase Change Random Access Memory(PRAM) applications, but also temperature gap to make different states is not enough to apply to device between amorphous and crystalline state. In this study, we have investigated a new system of phase change media based on the In-Sb-Te(IST) ternary alloys for PRAM. IST chalcogenide thin films were prepared in trench structure (aspect ratio 5:1 of length=500nm, width=100nm) using Tri methyl Indium $(In(CH_3)_4$), $Sb(iPr)_3$ $(Sb(C_3H_7)_3)$ and $Te(iPr)_2(Te(C_3H_7)_2)$ precursors. MOCVD process is very powerful system to deposit in ultra integrated device like 100nm scaled trench structure. And IST materials for PRAM can be grown at low deposition temperature below $200^{\circ}C$ in comparison with GST materials. Although Melting temperature of 1ST materials was $\sim 630^{\circ}C$ like GST, Crystalline temperature of them was ~$290^{\circ}C$; one of GST were $130^{\circ}C$. In-Sb-Te materials will be good candidate materials for PRAM applications. And MOCVD system is powerful for applying ultra scale integration cell.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.276-279
• /
• 2008

In this research, properties of $N_2$-doped $Sb_2Te_3$ thin film were evaluated using 4-point probe, XRD and AFM. $Sb_2Te_3$ material has faster crystallization rate than $Ge_2Sb_2Te_5$, but sheet resistance difference between amorphous and crystallization state is very low. This low sheet resistance difference decreases sensing margin in reading operation at PRAM device operation. Therefore, in order to overcome this weak point, $N_2$ gas was doped on $Sb_2Te_3$ thin film. Sheet resistance difference between amorphous and crystallized state of $N_2$-doped $Sb_2Te_3$ thin film showed about $10^4$ times higher than Un-doped $Sb_2Te_3$ thin film because of the grain boundary scattering.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.982-987
• /
• 2011

In this study, $Ge_8Se_{(2+x)}Te_{(6-x)}$ thin film amorphous-to-crystalline phase-change rate was evaluated in using a nano-pulse scanner. The focused laser beam with a diameter <10 ${\mu}m$ was illuminated in the power (P) and pulse duration (t) ranges of 1-31 mW and 10-460 ns, respectively, with subsequent detection of the responsive signals reflected from the film surface. We also evaluated the material characteristics, such as optical absorption and energy gap, crystalline phases, and sheet resistance of as-deposited and annealed films. The result of experiments showed that the thermal stability of the Ge-Se-Te film is largely improved by adding Se.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.52-52
• /
• 2010

상변화 재료로 가장 널리 이용되고 있는 $Ge^2Sb^2Te^5$ 박막에 전기전도성이 높은 Au를 첨가하여 상변환 특성을 연구하였다. ($Au)_x(Ge^2Sb^2Te^5)_{1-x}$ (X = 0, 0.05, 0.1) 박막은 Si 와 Glass 위에 Au 타켓과 $Ge^2Sb^2Te^5$ 타겟을 Co Sputtering 하여 만들었다. 증착된 박막은 Nanopulse Scanner 를 사용하여 결정화 속도를 측정하였다. 또한 $100^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$까지 $25^{\circ}C$간격으로 열처리 후 4 point prove를 이용하여 열처리 온도에 따른 저항의 차이를 측정하였으며 비정질 - 결정질 천이의 구조를 확인하기 위하여 XRD를 측정하였다. UV-VIS/IR 장비를 사용하여 비정질 박막과 결정화된 박막의 물성과 전기적 특성을 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.261-266
• /
• 2010

In this paper, we report the changes of electrical, structural and optical characteristics in $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films according to an increase of Si content. The Si-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films were prepared by rf-magnetron co-sputtering method. Isothermal annealing was carried out at $N_2$ atmosphere. The crystallization speed (v) of amorphous thin films was evaluated by detecting the reflection response signals using a nano-pulse scanner (wavelength = 658 nm) with illumination power of 1~17 mW and pulse duration of 10~460 ns. Structural phase changes were evaluated by XRD, and the optical transmittance was measured in the wavelength range of 300~3000 nm using UV-vis-NIR spectrophotometer. The sheet resistance (RS) of the thin films was measured using 4 point probe. Conclusivlely, the v-value decreased with an increase of Si content, while the RS-values of both crystalline and amorphous phases were increased. In particular, fcc-to-hexagonal transition was suppressed by the added Si atoms.