Feram, MRAM, PRAM, RRAM, Molecular Memory 및 Atomic Switches를 포함한 수많은 차세대 비 휘발성 기억이 고속 운영, 높은 통합 및 저전력 소비를 목표로 적극적으로 연구되고 있습니다 이 중에서, 최근 몇 년 동안 나노 스케일 공간을 사용한 안전한 바카라 사이트 스위치에 대한 많은 연구가 수행되었습니다 여기에는 전극 사이의 전환 효과 (전도성 유기 화합물, 탄소 나노 튜브, 비정질 탄소 등) 및 백금 (PT) 전극과 황화물 (AGS) 또는 구리 황화물 (CUS) 전극 사이의 은질 또는 구리 (CUS) 전극 사이의 대량 전달을 포함하는 원자 스위치를 포함하는 분자 스위치가 포함됩니다 특히, 원자 스위치는 전하 또는 자기 특성을 사용하지 않으며, 안전한 바카라 사이트의 변화를 달성하기 위해 전압을 적용함으로써 전극 사이의 금속 S- 톤을 제어합니다 일반적으로 장치 크기가 감소하면 (MRAM과 같은 일부를 제외하고) 응답 속도가 증가하고 전력 소비가 감소하지만 신호 보유 시간은 더 짧은 경향이 있습니다 그러나, 원자 스위치는 전하를 확산 시키거나 여기 상태를 완화하지 않기 때문에 크기가 작더라도 유지 시간이 그리 짧지 않은 것으로 생각됩니다 따라서, 질량 전달을 통한 원자 스위치는 다른 기술보다 소형화하기가 훨씬 쉽다고 생각되며 차세대 비 휘발성 메모리 개발의 핵심 기술입니다
Naito et al 실리콘 기판 상에 약 10 nm의 작은 간격을 갖는 금 전극 (이하 NanoGAP 전극이라고 불리는 그림 1 [2] 참조)에 전압을 적용함으로써 금속 원자의 질량 전달을 통한 안전한 바카라 사이트 스위칭 효과가 나타납니다 [3] 이 효과는 갭 크기가 약 10 nm 이하인 경우에만 작동하며, 나노 스케일에 고유 한 현상입니다 또한 스위치와 관련된 안전한 바카라 사이트 변화의 최대 온/오프 비율은 107에 도달했으며, 그림 2와 같이 상태를 10,000 회 이상 변경 한 후에도 계속 작동했습니다 전기 측정 및 주사 전자 현미경 (SEM) 관찰의 동시 측정 결과에 기초하여, NANOGAP 전극의 안전한 바카라 사이트 변화는 그림에 도시 된 바와 같이 금 원자의 질량 전달로 인한 갭 폭의 변화로 인한 터널 안전한 바카라 사이트의 변화로 인한 것으로 여겨진다 3 또한, 전극 재료는 금으로 제한되지 않지만 다양한 금속 재료로 작동 할 수 있으며 광범위한 재료 선택성을 갖는다
이 안전한 바카라 사이트치 효과는 나노 스케일에서 나타나며, 소형화의 크기 제한은 미세 배선 처리로만 제한되므로 초소형 비 휘발성 메모리를 실현할 가능성이 있습니다 또한, 실리콘 산화물 기판에서 작동 할 수 있고, 절연체의 금속 구조는 다양한 요소의 배선 섹션에서 사용되기 때문에 기존 실리콘 기술과 호환되며 초소형 비가 비판적 기억을 개발할 필요없이 개발할 수있는 가능성이 있습니다 차세대 초소형 비 휘발성 메모리 및 스토리지를 실현하기 위해 현재 원소 기술을 개발하면서 안전한 바카라 사이트치 효과 발생 메커니즘을 설명하고 있습니다
Nanogapswitch ~ Nanogap Switch ~는 AIST Nanotechnology Research Division의 등록 상표입니다
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그림 1 Nanogap 전극의 회로도 및 SEM 이미지
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그림 2 : 안전한 바카라 사이트칭 작동의 반복 된 특성
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그림 3 안전한 바카라 사이트 스위치 효과를위한 모델 다이어그램
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[1] Terabe Kazuya, Hasegawa Tsuyoshi, Nakayama Tomonobu, Aono Masakazu, "원자 안전한 바카라 사이트치 : 원자 (이온)의 전달을 사용한 나노 디바이스", Surface Science Vol 27, No 4, 232 (2006)
[2] Y Naitoh, K Tsukagoshi, K Murata 및 W Mizutani,“전자 빔 리소그래피를 사용하지 않고 10 nm 이하 갭 접합을 제작하는 신뢰할 수있는 방법”e-J 서핑 공상 과학 나노 테크 1, 41 (2003)
[3] Y Naitoh, M Horikawa, H Abe 및 T Shimizu,“간단한 금속 Nanogap 접합을 사용하는 안전한 바카라 사이트 스위치”Nanotechnology 17, 5669-5674 (2006)
(연구 책임자)
독립 행정 기관
Nanotechnology Research Division 분자 Nanophysical Properties Group
Sakigake의 "Nano Manufacturing Technology의 탐사 및 개발"연구 분야의 일본 과학 및 기술 기관의 독립 행정 기관
Naito Yasuhisa
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독립 행정 기관
나노 기술 연구 부서 나노 과학 측정 그룹
Shimizu Tetsuo
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