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Raman Scattering Studies of Ge-Sb-Te and NiO: Materials for Non-Volatile Memory

Raman Scattering Studies of Ge-Sb-Te and NiO: Materials for Non-Volatile Memory
Issue Date
대학원 나노과학부
이화여자대학교 대학원
We have measured micro- and macro-Raman scattering spectra of Ge-Sb-Te useful material for PRAM(Phase-change Random Access Memory), and NiO useful material for RRAM(Resistance Random Access Memory). Lack of the amorphous Te-Te stretching mode near 150 cm−1 in the Raman spectra of the commercially available Ge-Sb-Te bulk crystals indicated that the sample was well-crystalized. We could clearly identify different local structures of Ge-Sb-Te crystals for different compositions. We also measured the Raman spectra of Ge-Sb-Te nanoparticles prepared with different growth conditions, from which we could get information on the optimal growth conditions for a better crystalline quality of the GST nanoparticles. Our results suggest that Raman scattering spectroscopy can be used to study phases and phase changes in the GST bulk crystals and nanoparticles. Our Raman measurements of NiO with and without IrO_(2) buffer layers confirmed that the addition of the 20 nm−thick IrO_(2) layer greatly improves the dispersion of the switching characteristics, which is related with crystalline quality. Moreover, our results suggest that the stoichiometry of the NiO compound, which is presumably associated with defects/vacancies, might play a crucial role in the switching behavior.;최근 메모리의 필요성이 증가함에 따라 현재 사용되고 있는 메모리를 대체할 새로운 종류의 소자 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 그중 Phase change Random Access Memory(PRAM, 또는 PCRAM)과 Resistive RAM(RRAM, 또는 ReRAM)의 소재가 되는 물질에 대한 라만 산란 측정을 하였다. PRAM의 소재인 Ge-Sb-Te bulk crystal은 조성비에 따라 다른 결정화 특성을 보았고, GST나노입자로 만든 박막을 통해 제작 조건에 따라 결정화 특성이 달라짐을 보았다. 특히 나노입자의 제작 조건 중, furnace의 온도가 높은 것보다 상온에서 만들어진 것과 carrier 가스가 N_(2)일때보다 Ar일때 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다. RRAM의 소재인 NiO는 dc magnetron reactive sputtering method로 증착시킨 것으로 IrO_(2) buffer layer가 없는 것과 20, 50 nm 증착시킨 것으로 실험하였다. 이 실험 결과 IrO_(2) buffer layer가 20 nm 증착된 시료가 가장 좋은 결정화 특성을 보였다.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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