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분야
hwp2. PCRAM(phase-change memory) 이란 무엇인가?
3. PRAM의 장/단점 및 문제해결방안
4. 각 기업별 앞으로의 PRAM 기술 개발 동향
5. 결론
전기적 동작 특성에서 설명한 과정에 따라 저 전도에서 고전도 영역으로 스위칭된 상변화 메모리 소자가 비정질 상태에서 결정질 상태 또는 그 반대로 변화 하는 것을 정밀하게 묘사하기 위해서는 heat equation에 의한 열 해석과 이때 수반되는 결정화 거동의 이해를 위한 Johnson-Mehl-Avrami equation의 해석, 그리고 결정화 volume fraction 증가에 의한 percolation conductance 해석이 요구된다. 실제 이러한 모델들을 이용하여 각종 시뮬레이션 툴이 제작되고 있다.
비정질 반도체 메모리의 동작 특성에 대한 대표적 모델은 시카고 대학의 M. H. Cohen, Energy Conversion Devices사의 R. G. Neale, 퀸스컬리지의 A. Paskin 세 사람의 성 첫 글자를 딴 CNP 모델이다. 아래 그림은 SET 과정을 나타내는 그림이다. 비정질 상태의 소자에 전압을 인가하면 conducting filament 영역 형성과 함께 저 전도도 상태로 switching 되며 전류는 conducting filament 영역의 경로를 따라 흐른다. (a)의 붉은 부분이 conducting filament 영역이다. 이 영역의 온도가 결정화 온도 (Tc) 이상으로 상승하면 결정화가 진행되며 전류의 경로는 conducting filament path와 성장한 결정화된 path 양쪽으로 흐를 것이다(b). 이에 따라 conducting filament 영역은 줄어들고 결정질 영역은 점점 성장하여(c) 결국 모든 전류는 결정질 path로만 흐르게 된다(d). 이후 SET 펄스를 끊으면 소자는 결정질 상태로 남아있게 된다.
