| 초록 |
본 연구에서는 유한 요소 해석을 사용하여 금속산화물 기반의 저항 메모리에서 Valence-change mechanism(VCM)에 대한 Forming-Reset-Set 동작의 전체 스위칭 사이클을 나타낼 수 있는 시뮬레이션 모델을 제시하고자 한다. VCM 기반의 저항 메모리에서 전도성 필라멘트는 산소 베이컨시가 응집되는 영역으로 나타낼 수 있으므로 산소 베이컨시의 분포와 형상이 모델링의 가장 중요한 변수로 볼 수 있다. 저항 메모리의 가장 대표적이며 단순한 구조인 금속-절연체-금속 구조 내에서 작동 전압에 따른 전기적 모델과 전류에 의한 줄 가열을 통한 발열 및 열 전달 해석, 산소 베이컨시의 생성과 재결합, 이동 등을 모두 통합한 fully-coupled 시뮬레이션을 시행하였으며 이 결과로 각 스위칭 과정에서의 I-V 곡선을 확인할 수 있다. 본 모델의 가장 핵심 결과는 기존의 유한요소 기반의 모델의 경우 전도성 필라멘트의 구역을 미리 정의하여 해석하였으나 본 모델에서는 필라멘트 구역을 정의할 필요 없이 생성 모델을 이용하여 저항 메모리 디바이스의 제작 직후 동작을 해석할 수 있다. 따라서 본 모델을 이용하여 Forming-free, Unipolar, Bipolar 등 여러가지 저항 메모리 디바이스에 대한 설계 해석에 사용될 수 있다. |
