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ว๊™์ˆ ยท์—ฐ๊ตฌ

๋™๊ตญ๋Œ€ ๊น€์„ฑ์ค€ ์—ฐ๊ตฌํŒ€, ํ•œ-๋… ๊ธฐ์ˆ  ํ˜‘๋ ฅ์œผ๋กœ HfAlOx ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ ํ„ฐ๋„ ์ ‘ํ•ฉ ์†Œ์ž ๊ฐœ๋ฐœ

๋“ฑ๋ก์ผ 2023.09.04. ์กฐํšŒ 3224

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(์™ผ์ชฝ๋ถ€ํ„ฐ) ๋™๊ตญ๋Œ€ ์ „์ž์ „๊ธฐ๊ณตํ•™๋ถ€ ๊น€์ง€ํ˜•, ๊น€๋‹คํ˜œ ์„์‚ฌ, ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜. Fraunhofer IKTS ์†Œ์† Microelectronic Materials and Nanoanalysis์˜ André Clausner ๋ฐ•์‚ฌ.
 

CMOS ๊ธฐ์ˆ ๊ณผ ํ˜ธํ™˜ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ HfAlOx ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ ํ„ฐ๋„ ์ ‘ํ•ฉ ์†Œ์ž ์ œ์ž‘
๋›ฐ์–ด๋‚œ ๋น„ํœ˜๋ฐœ์„ฑ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ํŠน์„ฑ์„ ํ™•๋ณดํ•˜์—ฌ ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ ์‘์šฉ ๊ตฌํ˜„์— ์„ฑ๊ณต
๋‚˜๋…ธ์—ญํ•™๊ณผ ๊ธฐ๊ณ„์  ์‹ ๋ขฐ์„ฑ์„ ์—ฐ๊ตฌํ•˜๋Š” ๋…์ผ์˜ Fraunhofer IKTS ์—ฐ๊ตฌํŒ€๊ณผ ๊ธด๋ฐ€ํžˆ ํ˜‘๋ ฅ
๋‚˜๋…ธ ๋ถ„์•ผ ์ €๋ช… ๊ตญ์ œ ํ•™์ˆ ์ง€ ‘Advanced Intelligent Systems’ ์˜จ๋ผ์ธ ๊ฒŒ์žฌ ๋ฐ ์ปค๋ฒ„ ์„ ์ •


 


๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต ์ „์ž์ „๊ธฐ๊ณตํ•™๋ถ€ ๊น€์ง€ํ˜•, ๊น€๋‹คํ˜œ ์„์‚ฌ (๊ณต๋™ ์ œ1์ €์ž), ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜ (๊ต์‹ ์ €์ž)๋กœ ๊ตฌ์„ฑ๋œ ์—ฐ๊ตฌํŒ€์ด ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ HfAlOx ๋ฐ•๋ง‰ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ฐจ์„ธ๋Œ€ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ์†Œ์ž๋ฅผ ๊ฐœ๋ฐœํ–ˆ๋‹ค๊ณ  ๋ฐœํ‘œํ–ˆ๋‹ค.

๊ธฐ์กด Perovskite ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ ํ„ฐ๋„ ์ ‘ํ•ฉ ์†Œ์ž๋Š” ์•ˆ์ „์„ฑ ๋ฐ ๋‚ด๊ตฌ์„ฑ ๋ฌธ์ œ, ๊ณต์ • ๋ณต์žก์„ฑ๊ณผ CMOS ํ˜ธํ™˜์ด ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค๋Š” ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ๊ฐœ๋ฐœํ•œ ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ ๋ฐ•๋ง‰์€ ๋›ฐ์–ด๋‚œ ์‹ ๋ขฐ์„ฑ๊ณผ CMOS ํ˜ธํ™˜์„ฑ, ๋‚ฎ์€ ์†Œ๋น„ ์ „๋ ฅ๊ณผ ๊ณ ๋ฐ€๋„ ์ €์žฅ์˜ ์žฅ์ ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ์ œ์ž‘ํ•œ HfAlOx๋Š” ALD ๊ธฐ์ˆ ์„ ํ†ตํ•ด ์ •ํ™•ํ•œ ๋‘๊ป˜ ์กฐ์ ˆ๊ณผ Al ๋„ํ•‘ ๋†๋„์˜ ์ตœ์ ํ™”๋ฅผ ๋‹ฌ์„ฑํ–ˆ๊ณ , ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ํŠน์„ฑ ๋ฐ ์‹œ๋ƒ…์Šค ์†Œ์ž ํŠน์„ฑ์„ ๊ฐœ์„ ํ–ˆ๋‹ค.

๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜๋Š” “๊ณต๋™ 1์ €์ž ํ•™์ƒ์ด ์ง์ ‘ ์„œ์šธ๋Œถฤว๊™๊ต ๋ฐ˜๋„์ฒด๊ณต๋™์—ฐ๊ตฌ์†Œ์™€ ๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต MINT ์ฒญ์ •์‹ค ์žฅ๋น„๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•˜์—ฌ ์†Œ์ž ์ œ์ž‘์„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๊ณ , ๋‹ค๋ฅธ ๊ณต๋™ 1์ €์ž ํ•™์ƒ์€ ๋…์ผ Fraunhofer IKTS ์—ฐ๊ตฌํŒ€์— ํŒŒ๊ฒฌ๋˜์–ด ๊ธด๋ฐ€ํžˆ ํ˜‘๋ ฅํ–ˆ๋‹ค. ์šฐ์ˆ˜ํ•œ ์ €์žฅ ์šฉ๋Ÿ‰๊ณผ ๋†’์€ ์‘๋‹ต ์†๋„๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜์—ฌ ๋Œ€์šฉ๋Ÿ‰ ๊ณ ์† ์†Œ์ž๊ฐ€ ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ๋ถ„์•ผ์—์„œ ํ•ต์‹ฌ์ ์ธ ์—ญํ• ์„ ํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ์˜ˆ์ƒํ•œ๋‹ค”๋ฉฐ “๋‰ด๋Ÿฐ ํ˜•ํƒœ์˜ ์ •๋ณด ์ฒ˜๋ฆฌ์™€ ๊ธฐ์–ต ๊ธฐ๋Šฅ์„ ํšจ๊ณผ์ ์œผ๋กœ ๋ชจ๋ฐฉํ•˜๊ณ  ๊ตฌํ˜„ํ•˜๋Š” ๋ฐ ํ™œ์šฉ์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๊ฒƒ”์ด๋ผ๊ณ  ๊ธฐ๋Œ€๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋ƒˆ๋‹ค.

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ์‚ฐ์—…ํ†ต์ƒ์ž์›๋ถ€๊ฐ€ ์ฃผ๊ด€ํ•˜๋Š” "์ฒจ๋‹จ์†Œ์žฌ๊ธฐ๋ฐ˜ ์Šค๋งˆํŠธํŒฉํ† ๋ฆฌ ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ์ธ์žฌ ์–‘์„ฑ ์‚ฌ์—…“ ๊ณผ์ œ์˜ ์ง€์›์„ ๋ฐ›์•„, ๋‚˜๋…ธ์—ญํ•™๊ณผ ๊ธฐ๊ณ„์  ์‹ ๋ขฐ์„ฑ ์—ฐ๊ตฌ์˜ ์ „๋ฌธ๊ฐ€๋“ค๋กœ ๊ตฌ์„ฑ๋œ ๋…์ผ์˜ Fraunhofer IKTS ์—ฐ๊ตฌํŒ€๊ณผ ํ˜‘๋ ฅํ•˜์—ฌ ์ง„ํ–‰๋๋‹ค. ๊น€์„ฑ์ค€ ์—ฐ๊ตฌํŒ€์€ ์†Œ์ž์˜ ์„ค๊ณ„์™€ ๊ณต์ • ๋ฐ ์ „๊ธฐ์  ํŠน์„ฑ ๋ถ„์„์„ ๋‹ด๋‹นํ–ˆ๊ณ , Fraunhofer ์—ฐ๊ตฌํŒ€์€ ๋ฐ•๋ง‰ ๋ถ„์„์— ์ดˆ์ ์„ ๋งž์ท„๋‹ค.

HfAlOx ๋ฐ•๋ง‰์˜ ์–ด๋‹๋ง ์˜จ๋„, Al ๋„ํ•‘ ๋†๋„์™€ ๋ฐ•๋ง‰ ๋‘๊ป˜ ๋“ฑ ๊ณต์ • ์กฐ๊ฑด์˜ ์ตœ์ ํ™”๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ํŠน์„ฑ์„ ๊ฐœ์„ ํ–ˆ๋‹ค. ๊น€์„ฑ์ค€ ์—ฐ๊ตฌํŒ€์€ ์˜ฌํ•ด 4์›” Nanoscale, 5์›” Advanced Intelligent Systems ๋“ฑ ์ €๋ช…ํ•œ ๊ตญ์ œ ํ•™์ˆ ์ง€์— HfOx๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ฐ•์œ ์ „์„ฑ ์†Œ์ž์— ๊ด€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๊พธ์ค€ํžˆ ๊ฒŒ์žฌํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ํ˜„์žฌ IGZO ๋ฐ MoS2 channel ๊ธฐ๋ฐ˜ FeFET์˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ์†Œ์ž ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ์ง„ํ–‰์ค‘์ด๊ณ  ์‹œ๋ƒ…์Šค ํŠน์„ฑ ๊ตฌํ˜„์— ์„ฑ๊ณตํ–ˆ๋‹ค.

 

ํ•ด๋‹น ์—ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” <Effect of Al Concentration on Ferroelectric Properties in HfAlOx-Based Ferroelectric Tunnel Junction Devices for Neuro-inspired Applications>๋ผ๋Š” ์ œ๋ชฉ์œผ๋กœ ๋‚˜๋…ธ ๋ถ„์•ผ ์ €๋ช… ๊ตญ์ œ ํ•™์ˆ ์ง€ ใ€ŒAdvanced Intelligent Systems (IF=7.298)ใ€ 23๋…„ 5์›” ์˜จ๋ผ์ธ์— ๊ฒŒ์žฌ๋๊ณ  ์ €๋„ ์ปค๋ฒ„์— ์„ ์ •๋๋‹ค.