KR102320950B1 - Pressure sensing memory transistor - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는: 기판과, 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층과, 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및 강유전체 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 압력 검출 메모리 트랜지스터는 제공된 압력의 크기를 검출하여 저장한다.A pressure detection memory transistor according to this embodiment includes: a substrate, source and drain electrodes positioned on the substrate, a semiconductor layer positioned over the source and drain electrodes, and a ferroelectric layer positioned over the semiconductor layer and a gate structure disposed over the ferroelectric and deformed according to pressure, wherein the pressure detecting memory transistor detects and stores the applied pressure.
Description
본 기술은 압력 검출 메모리 트랜지스터와 관련된다.The present technology relates to a pressure sensing memory transistor.
종래 기술에 의한 촉각 센서는 검출된 압력을 기억하기 위하여 촉각 센서와 반도체 메모리의 두 요소를 물리적으로 연결하여 촉각 정보를 저장하였다. The tactile sensor according to the prior art stores tactile information by physically connecting two elements of the tactile sensor and the semiconductor memory in order to store the detected pressure.
종래 기술의 촉각 센서는 상술한 바와 같이 촉각 센서와 반도체 메모리를 결합하므로, 부피가 커져 인체에 장착하는 등의 웨어러블 장치에 사용하는데 걸림돌이 되고 있으며, 제조 비용이 상승한다는 단점이 있다. Since the tactile sensor of the prior art combines the tactile sensor and the semiconductor memory as described above, it becomes an obstacle to use in wearable devices such as being mounted on the human body due to its large volume, and has disadvantages in that the manufacturing cost increases.
본 기술이 해결하고자 하는 과제 중 하나는 상기한 종래 기술의 촉각 센서의 단점을 해소하기 위한 것으로 부피를 감소시키고, 제조 비용을 절감할 수 있는 촉각 센서를 제공하기 위한 것이다.One of the problems to be solved by the present technology is to provide a tactile sensor capable of reducing the volume and manufacturing cost in order to solve the disadvantages of the tactile sensor of the prior art.
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는: 기판과, 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층과, 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및 강유전체 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 압력 검출 메모리 트랜지스터는 제공된 압력의 크기를 검출하여 저장한다.A pressure detection memory transistor according to this embodiment includes: a substrate, source and drain electrodes positioned on the substrate, a semiconductor layer positioned over the source and drain electrodes, and a ferroelectric layer positioned over the semiconductor layer and a gate structure disposed over the ferroelectric and deformed according to pressure, wherein the pressure detecting memory transistor detects and stores the applied pressure.
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리는: 기판과, 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층과, 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및 강유전체 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 압력 검출 메모리는 게이트 구조물에 제공된 압력에 따라 소스 전극과 드레인 전극 사이의 전기 저항이 변화하며, 압력 검출 메모리는 전기 제공된 압력에 따라 형성된 전기 저항이 유지된다.The pressure detection memory according to this embodiment includes: a substrate, source and drain electrodes positioned on the substrate, a semiconductor layer positioned over the source and drain electrodes, a ferroelectric layer positioned over the semiconductor layer, and and a gate structure disposed on the ferroelectric and deformed according to pressure, the pressure detection memory changes electrical resistance between the source electrode and the drain electrode according to the pressure applied to the gate structure, and the pressure detection memory is formed according to the pressure applied to the gate structure. electrical resistance is maintained.
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 제공된 압력에 상응하는 값을 저장하는 비휘발성 메모리로 기능한다. 따라서, 소형화가 가능하고, 제조 비용이 절감된다는 장점이 제공된다.The pressure detection memory transistor according to this embodiment functions as a non-volatile memory that stores a value corresponding to the applied pressure. Accordingly, an advantage is provided that miniaturization is possible and manufacturing cost is reduced.
도 1은 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터의 분해 사시도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 소스 전극과 드레인 전극의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 3은 게이트 구조물의 실시예를 도시한 도면들이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 압력 검출 메모리 트랜지스터가 압력을 검출하고 기억하는 것을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5(a) 및 도 5(b) 는 압력 F1 보다 큰 압력 F2을 검출 및 기억하는 것을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 압력 센싱 소자를 초기화하는 것을 개요적으로 도시한 도면이다.
도 7은 압력 검출 메모리 트랜지스터의 게이트 구조물을 통해 제공된 압력, 게이트 전압 및 드레인 전류 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 압력 검출 메모리 트랜지스터에 저장된 값의 유지 시간(retention time)을 도시한 도면이다.
도 9는 신뢰성 검사를 수행한 결과를 도시한 도면이다.
도 10(a)는 폴리이미드 플렉서블 기판을 이용하여 본 실시예를 형성하고, 굽힘 등의 테스트를 수행한 결과를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a pressure detection memory transistor according to the present embodiment.
2(a) and 2(b) are plan views illustrating an embodiment of a source electrode and a drain electrode.
3 is a diagram illustrating an embodiment of a gate structure.
4A to 4C are diagrams for explaining that the pressure detection memory transistor detects and stores the pressure.
5 (a) and 5 (b) are diagrams for explaining the detection and storage of a pressure F2 greater than the pressure F1.
6(a) and 6(b) are diagrams schematically illustrating initialization of a pressure sensing element.
7 is a diagram illustrating changes in pressure, gate voltage, and drain current provided through a gate structure of a pressure detection memory transistor.
8 is a diagram illustrating a retention time of a value stored in a pressure detection memory transistor.
9 is a diagram illustrating a result of performing a reliability check.
FIG. 10(a) is a view showing the results of forming the present embodiment using a polyimide flexible substrate and performing a bending test.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터의 개요를 설명한다. 도 1은 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터(10)의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터(10)는 기판(sub)과, 기판(sub) 상에 위치하는 소스 전극(110) 및 드레인 전극(120)과, 소스 전극(110) 및 드레인 전극(120) 상부에 위치하는 반도체 층(200)과, 반도체 층(200) 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric, 300)층 및 강유전체 층(300) 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물(400)을 포함하며, 게이트 구조물(400)은 제공되는 압력이 증가함에 따라 강유전체층(300)과 접촉 면적이 증가한다. Hereinafter, an outline of the pressure detection memory transistor according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an exploded perspective view of a pressure
기판(sub)은 절연성을 가지며, 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터(10)의 구성 요소가 형성된다. 일 실시예로, 기판(sub)은 굳은(rigid) 기판으로, 실리콘 기판, 실리콘 산화막 기판, 유리 기판 및 폴리카보네이트 등의 합성수지 기판일 수 있다. 다른 예로, 기판(sub)은 유연한(flexible)한 기판으로, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI) 중 어느 한 재질을 가지는 기판일 수 있다. The substrate sub has insulation, and the components of the pressure
굳은 기판은 일 예로, 촉각 센서, 압력 검출 센서 등의 굳은 장치(rigid device)를 구현하기에 적합하며, 유연한 기판은 인체에 장착하는 패치, 전자 스킨(e-skin) 등의 웨어러블 장치(wearable device)를 구현하기에 적합하다. 다만, 이는 단지 실시예일 따름으로, 굳은 기판을 이용하여 웨어러블 장치를 구현할 수 있으며, 유연한 기판을 이용하여 굳은 장치를 구현하는 것도 당연히 가능하다.The rigid substrate is suitable for implementing rigid devices such as, for example, a tactile sensor and a pressure sensor, and the flexible substrate is a wearable device such as a patch mounted on the human body and an electronic skin (e-skin). ) is suitable for implementing However, this is only an embodiment, and a wearable device may be implemented using a rigid substrate, and it is of course possible to implement a rigid device using a flexible substrate.
기판(sub) 상에 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)이 위치한다. 일 예로, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)은 금(gold), 크롬(chrome), 구리(copper), 알루미늄(aluminum), 니켈(nickel), 백금(platinum) 등의 양호한 전도성을 가지는 금속 재질일 수 있다. 다른 예로, 소스 전극(110) 및 드레인 전극(120)은 ITO, PEDOT:PSS등의 전도성 물질일 수 있다. A
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1로 예시된 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)의 실시예를 도시한 평면도이다. 도 1 및 도 2(a)를 참조하면, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)은 각각 복수의 핑거(f)들을 포함할 수 있으며, 복수의 핑거(f)들은 서로 깍지끼워진(interdigitated) 형태이다. 예시된 실시예에 의하면 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터(10)를 형성하는 트랜지스터에 있어서 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 채널 너비(width)를 증가시켜 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이를 흐르는 전류량을 증가시킬 수 있다. 도 2(b)는 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)의 다른 실시예의 평면도이다. 도시된 실시예에 의하면 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)은 바(bar) 형태의 전극일 수 있으며, 트랜지스터의 사이즈를 소형화할 수 있다. 2A and 2B are plan views illustrating an embodiment of the
다시 도 1을 참조하면, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 상부에 반도체 층(200)이 형성된다. 반도체 층(200)은 홀(hole)이 다수 캐리어(majority carrier)인 P 타입 반도체이거나, 전자(electron)이 다수 캐리어인 N 타입 반도체 중 어느 하나일 수 있다. 반도체 층(200)은 유기물 반도체, 무기물 반도체, 실리콘 기반 반도체, 화합물 반도체등 기존의 반도체를 주요 재질로 할 수 있다. Referring back to FIG. 1 , the
일 실시예로, 실리콘 기반 반도체, 화합물 반도체는 진성 반도체(intrinsic semiconductor)층에 n 타입 도펀트 또는 p 타입 도펀트로 도핑하여 반도체층(200)을 형성할 수 있다. 또한, 반도체 층(200)은 질화 알루미늄(AlN), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN) 등의 질화물 반도체, IGZO, HfZO, ITZO 등의 산화물 반도체 및 MoS2, WSe2 등의 이차원 물질(two dimensional material)일 수 있다.In an embodiment, the
유기물 반도체는 p 타입 반도체인 P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine])등의 유기물 일 수 있다. Organic semiconductors are p-type semiconductors such as P3HT (poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT (Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV (Poly[2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]), PTAA (Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]) may be an organic material.
n 타입 유기물 반도체는 P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene-1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) 등의 유기물일 수 있다. 유기물 반도체 층은 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating) 등의 방법으로 반도체층(200)을 형성할 수 있다. The n-type organic semiconductor is P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene-1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bitiophene) )), N2300 ((C 54 H 72 N 2O4 S 2 )n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3,7-dimethyloctyloxy)cyanooterephthalylidene), and the like. The organic semiconductor layer may be formed by using a method such as spin coating or dip coating to form the
유기물 반도체는 소분자(small molecule) 반도체 일 수 있으며, 일 예로, P 타입인 펜타센(Pentacene)일 수 있으며, 증발(evaporate)을 수행하여 증착할 수 있다.The organic semiconductor may be a small molecule semiconductor, for example, may be P-type pentacene, and may be deposited by evaporation.
반도체 층(200)의 상부에 강유전체 층(300, ferroelectric)이 위치한다. 강유전체(ferroelectrics)는 전기장이 제공되지 않아도 자발 분극(spontaneous polarization)이 이루어지는 물질로, 외부 전기장에 의하여 분극의 방향이 바뀔 수(switching) 있는 물질을 뜻한다. 강유전체 층(300)은 자발 분극에 의하여 다이폴(dipole)이 형성되며, 보자 전압(coercive voltage) 이상의 전압이 제공되면 다이폴의 방향이 역전(switching)된다. A
일 실시예로, 강유전체 층(300)은 P(VDF-TrFE) (poly(vinylidenefluoride-co-trifluoroethylene)일 수 있으며, PZT, BaTiO3, PbTiO3 등의 강유전특성을 가지는 무기물일 수 있으며, PVDF, polytrifluoroethylene, odd-numbered nylon 등의 강유전특성을 가지는 유기물일 수 있다.In one embodiment, the
게이트 구조물(gate structure, 400)의 상부에서 제공되는 압력이 증가함에 따라 강유전체층(300)과 접촉 면적이 증가한다. 일 실시예로, 게이트 구조물(400)은 게이트 탄성체(410)과 게이트 탄성체(410)를 코팅하는 전도성 물질(420, 도 4 참조)을 포함한다. 일 실시예에서, 게이트 구조물(400)에 제공되는 게이트 전압은 게이트 탄성체(410)를 코팅하는 전도성 물질(420)에 제공될 수 있다.As the pressure applied from the upper portion of the
게이트 탄성체(410)는 상부에서 압력(F)이 주어졌을 때 변형되고, 압력(F)이 제거되었을 때 원상태로 복원되는 탄성을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 게이트 탄성체(410)는 PDMS, 러버(rubber) 등의 탄성 물질로 형성될 수 있다. 게이트 탄성체(410)의 탄성률을 미세하게 조정하여 압력 검출 메모리 트랜지스터로 검출할 수 있는 입력 압력를 제어할 수 있다.The gate
게이트 탄성체(410)는 전도성 물질(420, 도 4 참조)로 코팅될 수 있다. 일 예로, 전도성 물질은 PEDOT:PSS, PT(poly(thiophene)s), PPS(poly(p-phenylene sulfide)), PANI(polyanilines) 등의 전도성 폴리머일 수 있다. 다른 예로, 전도성 물질은 금(gold), 구리(copper), 알루미늄(aluminum) 등의 전도성 금속박막 중 어느 하나일 수 있다.The gate
도 3은 게이트 구조물(400)의 실시예를 도시한 도면들이다. 게이트 구조물(400)은 도 1로 예시된 것과 같이 반구(hemisphere) 형태를 가질 수 있다. 도 3(a)로 예시된 것과 같이 게이트 구조물(400a)은 삼각뿔 (triangular pyramid) 혹은 사면체, 도 3(b)로 예시된 것과 같이 게이트 구조물(400b)은 사각뿔(quadrangular pyramid), 도 3(c)로 예시된 것과 같이 게이트 구조물(400c)은 오각뿔(Pentagonal pyramid)등의 각뿔(pyramid) 형태를 가질 수 있다. 그러나, 이들은 단지 실시예일 따름으로, 게이트 구조물(400)은 압력이 주어졌을 때 아래에 위치하는 강유전체층(300)과의 접촉 면적이 증가하는 형태를 가지는 것으로 충분하다. 도 3(a) 내지 도 3(c)로 예시된 실시예에서 게이트 구조물들(400a, 400b, 400c)은 전도성 물질(420, 도 4 참조)로 코팅될 수 있다. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터의 동작을 설명한다. 도시된 예는 반구(hemisphere) 형태의 게이트 전극(400)과, P(VDF-TrFE) 강유전체층(300), P 타입 폴리머 반도체인 P3HT 및 실리콘 산화막 기판(sub)으로 형성된 압력 검출 메모리 트랜지스터 소자를 예시한다. Hereinafter, the operation of the pressure detection memory transistor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 . The illustrated example includes a hemisphere-shaped
도 4(a) 내지 도 4(c)는 압력 검출 메모리 트랜지스터가 압력을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4(a)를 참조하면, 강유전층(300)은 자발적으로 유전 분극되어 다이폴들이 형성된다. 게이트 구조물(400)에 전압을 제공하지 않아도 게이트 전극(400)에 압력이 제공되는 것과 무관하게 다이폴 들의 방향은 유전 분극되어 형성된 방향을 유지한다. 반도체 층(200)에 채널이 형성되지 않아 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)은 전기적으로 차단된 상태에 있다. 4A to 4C are diagrams for explaining a process in which the pressure detection memory transistor detects a pressure. Referring to FIG. 4A , the
도 4(b)는 게이트 구조물(400)에 네거티브 극성(negative polarity)을 가지고, 보자 전압(Vco, coercive voltage 이하의 게이트 전압(Vg, Vg < -Vco)이 제공된 상태에서 압력 F1이 제공된 상태를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 4(b)를 참조하면, 게이트 구조물(400)에 네거티브 극성의 보자 전압 이하의 게이트 전압(Vg)과 압력 F1이 제공된다. 압력 F1이 제공됨에 따라 게이트 구조물(400)은 변형되어 강유전체층(300)과의 접촉 면적이 증가한다. 4(b) shows a state in which a pressure F1 is applied in a state in which the
게이트 구조물(400)에 코팅된 전도성 물질(420)과 강유전체층(300)이 접촉하여 강유전체층(300)에 게이트 전압(Vg)이 제공된다. 강유전체층(300)은 제공된 게이트 전압(Vg)에 의하여 다이폴들이 회전(switch)하여 분극 방향이 변화한다(실선 원 참조). The
다이폴들이 회전하여 분극 방향이 변화함에 따라 반도체 층(200)에는 네거티브 전압이 제공되는 것과 동일한 효과가 발생하며, 그로부터 P 타입 반도체 층(200)에는 다수 캐리어(majority carrier)인 정공(hole)들이 누적(accumulate)되어 파선으로 도시된 것과 같이 채널이 형성된다. 따라서, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120)은 전기적으로 연결된다. As the dipoles rotate and the polarization direction is changed, the same effect as that a negative voltage is applied to the
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 N 타입 반도체층을 사용하여도 유사하게 동작한다. 게이트 구조물(400)에 포지티브 극성(positive polarity)을 가지고, 보자 전압(Vco, coercive voltage 이상의 게이트 전압(Vg, Vg > +Vco)이 제공된 상태에서 압력을 제공하면 게이트 구조물(400)에 코팅된 전도성 물질(420)과 강유전체층(300)이 접촉하여 강유전체층(300)에 게이트 전압(Vg)이 제공된다. 강유전체층(300)은 제공된 게이트 전압(Vg)에 의하여 다이폴들이 회전(switch)하여 분극 방향이 변화한다. 이 경우, 강유전체층(300)이 게이트 구조물(400)과 접촉하는 면에는 다이폴의 ?? 극이 위치하고, 강유전체층(300)이 반도체층(200)과 접촉하는 면에는 다이폴의 + 극이 위치한다.The pressure detection memory transistor according to the present embodiment operates similarly even when an N-type semiconductor layer is used. When the
다이폴들의 분극 방향이 변화함에 따라 반도체 층(200)에는 양의 전압이 제공되는 것과 동일한 효과가 발생하며, 그로부터 N 타입 반도체 층에는 다수 캐리어인 전자(electron)들이 누적(accumulate)되어 채널이 형성된다. 따라서, 소스 전극과 드레인 전극은 전기적으로 연결된다. As the polarization directions of the dipoles change, the same effect as when a positive voltage is applied to the
이하에서는 간결하고 명확한 설명을 위하여 P 타입 반도체층을 사용하는 실시예 만을 설명하도록 한다. 다만, 이는 실시예일 따름으로, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다.Hereinafter, only an embodiment using the P-type semiconductor layer will be described for concise and clear explanation. However, these are merely examples and are not intended to limit the scope of the present invention.
도 4(c)는 게이트 구조물(400)이 제거된 상태 혹은 게이트 구조물(400)에 전압을 제공하지 않은 상태에서의 압력 검출 메모리 트랜지스터를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 4(c)를 참조하면, 게이트 구조물(400)를 제거하거나, 전압을 제공하지 않아도 강유전체의 특성상 다이폴이 다시 회전하지 않고, 분극 방향을 유지한다. 따라서, 반도체 층(200)에는 다이폴에 의하여 정공들이 누적된 상태를 유지하여 채널은 유지된다. FIG. 4C is a diagram schematically illustrating a pressure detection memory transistor in a state in which the
도 5(a)는 게이트 구조물(400)에 압력 F1 보다 큰 압력 F2가 제공되었을 때 압력 검출 소자 상태를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 5(a)를 참조하면, 게이트 구조물(400)에 압력 F1 보다 큰 압력 F2가 제공되면 압력 F1이 제공되었을 때 게이트 구조물(400)과 강유전체층(300) 사이의 접촉 면적에 비하여 접촉 면적이 증가한다. FIG. 5A is a diagram schematically illustrating a state of a pressure detecting element when a pressure F2 greater than a pressure F1 is applied to the
압력 F2가 제공되었을 때 강유전체층(300)에서 회전하는 다이폴들의 개수가 압력 F1이 제공되었을 때에 비하여 증가하고, 그에 따라 반도체층(200)에 누적되는 캐리어의 개수도 증가한다. 따라서, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이에 형성되는 채널의 저항이 감소한다. When the pressure F2 is applied, the number of dipoles rotating in the
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 압력을 센싱하고, 센싱한 결과를 채널의 저항 값으로 저장하는 특징을 가진다. 따라서, 압력 F1(도 4(b) 참조)이 제공되었을 때의 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이의 전기 저항값에 비하여 압력 F2가 제공되었을 때의 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이의 전기 저항값이 감소한다. The pressure detection memory transistor according to the present embodiment has a feature of sensing a pressure and storing the sensing result as a resistance value of a channel. Accordingly, the
나아가, 도 5(b)와 같이 게이트 구조물(400)을 제거하여도 강유전체층(300)에서 다이폴들은 회전한 상태를 유지하므로, 반도체층(200)에는 정공들이 누적된 채널들이 유지된다. 따라서, 주어진 압력(F2)에 상응하는 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이의 전기 저항값이 유지된다. Furthermore, since the dipoles in the
본 실시예에 의한 압력 검출 소자는 제공된 압력의 크기를 검출하고, 전원이 제거되어도 기입된 값이 사라지지 않는 비휘발성 메모리의 특징을 가진다. 압력을 검출하는 센서와 메모리가 전기적으로 연결된 종래의 기술의 압력 검출 장치와는 달리 본 실시예의 압력 검출 메모리 트랜지스터는 제공된 압력의 크기를 검출하고, 검출된 값을 전원이 제거되어도 저장하는 비휘발성 메모리의 특징을 단일한 소자로 구현할 수 있다는 장점이 제공된다.The pressure detecting element according to the present embodiment has the characteristics of a nonvolatile memory that detects the level of applied pressure and does not lose a written value even when power is removed. Unlike the prior art pressure detection device in which a sensor for detecting a pressure and a memory are electrically connected, the pressure detection memory transistor of this embodiment detects the level of the applied pressure and stores the detected value even when the power is removed. The advantage of being able to implement the characteristics of a single device is provided.
도 6(a)는 압력 센싱 소자를 초기화하는 것을 개요적으로 도시한 도면이다. 도 6(a)를 참조하면, 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이의 모든 영역에 형성된 캐리어들을 분산시키기 위하여 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이의 모든 영역을 커버할 수 있도록 F 보다 큰 압력인 F3를 제공한다. 6A is a diagram schematically illustrating initialization of a pressure sensing element. Referring to FIG. 6A , in order to disperse carriers formed in all areas between the
압력 F3를 제공하면서 다이폴들을 다시 원상태로 회복시키기 위하여 게이트 구조물(400)에 포지티브 극성을 가지며, 보자 전압(Vco) 이상의 게이트 전압(Vg, Vg > Vco)을 제공한다. 강유전체층(300)내의 다이폴들은 극성이 회전하여 - 극들이 게이트 구조물(400)과 마주하며, 다이폴들의 + 극들이 반도체층(200)과 접촉한다. 따라서, P 타입의 반도체 층(200)에 + 전압이 제공된 것과 동일한 효과가 제공되어 누적된 홀 들은 반도체 층(200) 내부로 분산되어 사라진다. 소스 전극(110)과 드레인 전극(120) 사이에 채널을 형성하던 홀들은 사라지므로 초기 상태와 같이 차단된 상태를 유지하며, 압력을 센싱한 값들은 모두 소거(erase)된다. In order to restore the dipoles back to their original state while providing the pressure F3, the
도 6(b)를 참조하면, 게이트 구조물을 제거하거나, 게이트 전압에 0V를 제공한 상태에서도 강유전체의 특성상 강유전체층(300)의 다이폴들은 이전 상태를 유지하며, 이로부터 반도체 층(200)에도 캐리어들이 누적되지 않아 초기 상태를 유지한다. Referring to FIG. 6( b ), even when the gate structure is removed or 0 V is applied to the gate voltage, the dipoles of the
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 상술한 바와 같이 게이트 구조물로 제공된 압력을 검출하여 저장하며, 필요한 경우에는 저장된 값을 소거할 수 있는 메모리로 기능함을 알 수 있다. It can be seen that the pressure detection memory transistor according to the present embodiment detects and stores the pressure provided to the gate structure as described above, and functions as a memory capable of erasing the stored value if necessary.
이러한 특징으로부터 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터(10)는 인체에 장착될 수 있는 촉각 센서, 피부에 장착될 수 있는 패치(pacth) 및 촉각을 검출할 수 있는 전자 피부(e-skin) 등의 웨어러블 장치(wearable device)등에 사용될 수 있다. From these characteristics, the pressure detecting
평가evaluation
이하에서는 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터의 구현예와 그 동작을 설명한다. 소스 전극 및 드레인 전극은 30 nm 두께의 금 전극으로 각각 네 개의 핑거들이 깍지끼워진 형태로 제작되었다. 반도체 층은 P 타입인 P3HT 폴리머 반도체로 형성하였다. P (VDF-TrFE)로 강유전체 층을 형성하였으며, 게이트 탄성체는 반구형의 PDMS로 형성하였으며, 전도성 폴리머인 PEDOT: PSS로 코팅하였다. Hereinafter, an embodiment of the pressure detection memory transistor according to the present embodiment and an operation thereof will be described. The source electrode and the drain electrode are gold electrodes with a thickness of 30 nm, and were fabricated in the form of interdigitating each of four fingers. The semiconductor layer was formed of a P-type P3HT polymer semiconductor. A ferroelectric layer was formed of P (VDF-TrFE), the gate elastic body was formed of hemispherical PDMS, and a conductive polymer PEDOT: PSS was coated.
도 7은 압력 검출 메모리 트랜지스터의 게이트 구조물을 통해 제공된 압력, 게이트 전압 및 드레인 전류 변화를 도시한 도면이다. 도 7에서, 청색은 40kPa, 적색은 20kPa, 녹색은 5kPa, 분홍색은 1kPa, 노란색은 0.5kPa, 보라색은 0.1kPa, 검정색은 압력이 제공되지 않은 상태를 의미한다. 도 7을 참조하면, 네거티브 극성을 가지고, 보자 전압 이하의 게이트 전압(Vg < -Vco)이 제공될 때, 게이트 구조물에 제공되는 압력이 증가함에 따라 드레인 전극과 소스 전극을 흐르는 전류량은 증가하는 것을 확인할 수 있다. 7 is a diagram illustrating changes in pressure, gate voltage, and drain current provided through a gate structure of a pressure detection memory transistor. In FIG. 7 , blue is 40 kPa, red is 20 kPa, green is 5 kPa, pink is 1 kPa, yellow is 0.5 kPa, purple is 0.1 kPa, and black is a state in which no pressure is applied. Referring to FIG. 7 , when the gate voltage (Vg < -Vco) having a negative polarity and less than the coercive voltage is provided, the amount of current flowing through the drain electrode and the source electrode increases as the pressure applied to the gate structure increases. can be checked
또한, 포지티브 극성의 보자 전압 이상의 게이트 전압(Vg > Vco)이 제공되면, 유전체 층에 형성된 다이폴들이 회전(switch)한다. 따라서, 반도체 층에 누적된 다수 캐리어들은 분산되어 채널이 삭제되어 드레인 전극과 소스 전극은 차단된 상태가 되어 드레인 전극과 소스 전극을 흐르는 전류량은 감소한다. In addition, when a gate voltage (Vg>Vco) equal to or greater than the coercive voltage of the positive polarity is provided, the dipoles formed in the dielectric layer are switched. Accordingly, the majority carriers accumulated in the semiconductor layer are dispersed, the channel is deleted, and the drain electrode and the source electrode are blocked, and the amount of current flowing through the drain electrode and the source electrode is reduced.
도 8은 압력 검출 메모리 트랜지스터에 저장된 값의 유지 시간(retention time)을 도시한 도면이다. 도 8에서의 색깔별 압력은 도 7과 동일하다. 도 8을 참조하면, 40kPa의 압력이 제공된 상태에서 압력이 제공되지 않은 상태까지 드레인 전극과 소스 전극을 흐르는 전류의 값은 대략 20,000 초까지 유지되는 것을 보여주며, 이것은 반도체 층 사이에 다수 캐리어가 누적되어 형성된 채널이 적어도 20,000초 까지 유지되는 것으로부터 기인한다. 따라서, 본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 검출된 압력을 저장하는 메모리로 기능하는 것을 확인할 수 있다.8 is a diagram illustrating a retention time of a value stored in a pressure detection memory transistor. The pressure for each color in FIG. 8 is the same as in FIG. 7 . Referring to FIG. 8 , it shows that the value of the current flowing through the drain electrode and the source electrode is maintained up to approximately 20,000 seconds from the state in which the pressure of 40 kPa is applied to the state in which the pressure is not applied, which indicates that majority carriers are accumulated between the semiconductor layers. This results from the fact that the formed channel is maintained for at least 20,000 seconds. Accordingly, it can be confirmed that the pressure detection memory transistor according to the present embodiment functions as a memory for storing the detected pressure.
도 9는 신뢰성 검사를 수행한 결과를 도시한 도면이다. 신뢰성 검사는 네거티브 극성의 보자 전압 이하의 전압인 - 60V를 게이트 전압으로 제공하며 각각 0.5 kPa(보라색), 1 kPa(주황색), 1.5 kPa(분홍색), 10 kPa(녹색), 20 kPa(적색), 40 kPa(청색)의 압력을 제공하여 센싱을 수행하였으며, 포지티브 극성의 보자 전압 이상의 전압인 + 60V를 게이트 전압으로 제공하며, 40kPa의 압력을 제공하여 소거를 수행하는 하나의 사이클을 50회 수행하여 이루어졌다. 도 9를 참조하면 서로 다른 압력을 제공하고 이를 소거하는 과정을 50회 수행하였음에도 불구하고 검출, 저장 및 소거 과정에서 열화없이 수행되는 것을 확인할 수 있다. 9 is a diagram illustrating a result of performing a reliability check. Reliability check provides a gate voltage of -60 V, which is below the coercive voltage of negative polarity, 0.5 kPa (purple), 1 kPa (orange), 1.5 kPa (pink), 10 kPa (green), 20 kPa (red), respectively. , 40 kPa (blue) pressure was applied to perform sensing, and +60 V, which is a voltage higher than the coercive voltage of positive polarity, was provided as a gate voltage, and a pressure of 40 kPa was provided to perform one cycle of erasing 50 times. was done by Referring to FIG. 9 , it can be seen that the detection, storage, and erasure processes are performed without deterioration even though the process of providing different pressures and erasing them is performed 50 times.
도 10(a)는 폴리이미드 플렉서블 기판에 소스 전극 및 드레인 전극과, 반도체 층과, 강유전체 층(300)을 적층하여 형성한 도면으로, 벤딩을 수행한 것을 도시한 사진이다. 도 10(b)는 벤딩된 상태에서, 게이트 전압으로 0V, 드레인-소스 전압으로 ??5V를 제공하였을 때 40 kPa(청색), 5kPa(적색), 0.1kPa(녹색) 및 압력을 제공한 상태에서의 드레인-소스 사이의 전류를 검출한 결과를 도시한 도면이다. 도시된 것과 같이 평평한 상태(flat)에서와 곡률 반경이 5mm로 가장 급격하게 벤딩된 상태에서도 메모리 특성이 유지되는 것을 확인할 수 있다.FIG. 10(a) is a view formed by laminating a source electrode and a drain electrode, a semiconductor layer, and a
나아가, 도 10(c)로 도시된 벤딩 회수에 대한 전류 변동을 도시한 그래프를 참조하면, 6mm의 곡률 반경으로 1000회의 벤딩을 수행하여도 안정적인 메모리 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다. Furthermore, referring to the graph showing the current variation with respect to the number of bending shown in FIG. 10( c ), it can be seen that the memory exhibits stable memory characteristics even when bending is performed 1000 times with a radius of curvature of 6 mm.
본 실시예에 의한 압력 검출 메모리 트랜지스터는 압력의 유무 뿐만 아니라 제공된 압력의 크기를 검출할 수 있다는 장점을 가지며, 검출된 압력을 저장하는 비휘발성 메모리의 특성을 가진다. 따라서, 인체의 피부에 장착되는 패치, 전자 피부(e-skin) 등의 웨어러블 장치 구현에 적합하다는 장점이 제공된다. The pressure detection memory transistor according to the present embodiment has the advantage of detecting the magnitude of the applied pressure as well as the presence or absence of the pressure, and has the characteristic of a non-volatile memory for storing the detected pressure. Accordingly, an advantage of being suitable for implementing a wearable device such as a patch mounted on the skin of a human body or an electronic skin (e-skin) is provided.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although it has been described with reference to the embodiment shown in the drawings in order to help the understanding of the present invention, this is an embodiment for implementation, it is merely an example, and those of ordinary skill in the art have various modifications and equivalents therefrom. It will be appreciated that other embodiments are possible. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
110: 소스 전극 120: 드레인 전극
200: 반도체 층 300: 강유전체층
400, 400a, 400b, 400c: 게이트 구조물 410: 게이트 탄성체
420: 전도성 물질 110: source electrode 120: drain electrode
200: semiconductor layer 300: ferroelectric layer
400, 400a, 400b, 400c: gate structure 410: gate elastic body
420: conductive material
Claims (33)
기판;
상기 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극;
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층;
상기 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및
상기 강유전체층 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며,
상기 압력 검출 메모리 트랜지스터는 제공된 압력의 크기를 검출하여 저장하고,
상기 게이트 구조물은 표면을 코팅하는 전도성 물질을 포함하고,
상기 압력에 따라 변형된 상기 게이트 구조물과 상기 강유전체 층 사이의 접촉 면적에 상응하는 상기 강유전체 층에 형성된 다이폴(dipole)들의 분극 방향이 전환되도록 상기 전도성 물질을 통하여 전압이 제공되는 압력 검출 메모리 트랜지스터.A pressure detection memory transistor comprising:
Board;
a source electrode and a drain electrode positioned on the substrate;
a semiconductor layer disposed on the source electrode and the drain electrode;
a ferroelectric layer positioned on the semiconductor layer; and
and a gate structure that is positioned on the ferroelectric layer and deformed according to pressure,
The pressure detection memory transistor detects and stores the magnitude of the provided pressure,
The gate structure includes a conductive material coating a surface,
a voltage is provided through the conductive material such that polarization directions of dipoles formed in the ferroelectric layer corresponding to a contact area between the gate structure and the ferroelectric layer that are deformed according to the pressure are switched.
상기 전도성 물질은,
PEDOT:PSS, PT(poly(thiophene)s), PPS(poly(p-phenylene sulfide)), PANI(polyanilines) 중 어느 하나를 포함하는 전도성 고분자 물질인 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The conductive material is
PEDOT: A pressure sensing memory transistor that is a conductive polymer material including any one of PSS, PT (poly(thiophene)s), PPS (poly(p-phenylene sulfide)), and PANI (polyanilines).
상기 전도성 물질은,
전도성 금속 박막인 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The conductive material is
A pressure-sensitive memory transistor that is a thin film of conductive metal.
상기 반도체 층은,
실리콘 기반 반도체, 질화물 반도체, 산화물 반도체, 화합물 반도체, 이차원 물질 및 유기물 반도체 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The semiconductor layer is
A pressure sensing memory transistor comprising any one of a silicon-based semiconductor, a nitride semiconductor, an oxide semiconductor, a compound semiconductor, a two-dimensional material, and an organic semiconductor.
상기 실리콘 기반 반도체는 실리콘 진성 반도체(intrinsic semiconductor)에 n 타입 도펀트 및 p 타입 도펀트 중 어느 하나로 도핑하여 형성된 압력 검출 메모리 트랜지스터.6. The method of claim 5,
The silicon-based semiconductor is a pressure detection memory transistor formed by doping a silicon intrinsic semiconductor with any one of an n-type dopant and a p-type dopant.
상기 질화물 반도체는,
질화 알루미늄(AlN), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN) 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.6. The method of claim 5,
The nitride semiconductor is
A pressure detection memory transistor comprising any one of aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN), and indium nitride (InN).
상기 산화물 반도체는
GZO, HfZO, ITZO 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.6. The method of claim 5,
The oxide semiconductor is
A pressure detection memory transistor that is any one of GZO, HfZO, and ITZO.
상기 이차원 물질은,
MoS2, WSe2 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.6. The method of claim 5,
The two-dimensional material is
A pressure detection memory transistor of any one of MoS2 and WSe2.
상기 유기물 반도체는,
P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]), P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene-1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) 및 펜타센(Pentacene) 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.6. The method of claim 5,
The organic semiconductor is
P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1 ,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]), P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene- 1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3) ,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) and pentacene (Pentacene), the pressure sensing memory transistor.
상기 강유전체층은,
PVDF-TrFE, PZT, BaTiO3, PbTiO3, PVDF, polytrifluoroethylene 및 odd-numbered nylon 중 어느 하나인 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The ferroelectric layer is
Pressure sensing memory transistors in any one of PVDF-TrFE, PZT, BaTiO3, PbTiO3, PVDF, polytrifluoroethylene, and odd-numbered nylon.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은,
각각 복수의 핑거들을 가지며,
상기 핑거들은 서로 깍지끼워진(interdigitated) 형태를 가지는 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The source electrode and the drain electrode are
each having a plurality of fingers,
wherein the fingers are interdigitated with each other.
상기 게이트 구조물은,
반구, 각뿔 및 다면체 중 어느 하나의 형태를 가지는 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The gate structure is
A pressure detection memory transistor having any one of a hemisphere, a pyramid, and a polyhedron.
상기 기판은 플렉서블(flexible) 기판인 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The substrate is a flexible substrate, the pressure detection memory transistor.
상기 게이트 구조물은,
제공되는 압력이 증가함에 따라 상기 강유전체층과 접촉 면적이 증가하는 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The gate structure is
A pressure detection memory transistor in which a contact area with the ferroelectric layer increases as the applied pressure increases.
상기 압력 검출 메모리 트랜지스터는 웨어러블 장치에 포함된 압력 검출 메모리 트랜지스터.According to claim 1,
The pressure detection memory transistor is a pressure detection memory transistor included in the wearable device.
기판;
상기 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극;
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층;
상기 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및
상기 강유전체 층 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며,
상기 압력 검출 메모리는 상기 게이트 구조물에 제공된 압력에 따라 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극 사이의 전기 저항이 변화하며,
상기 압력 검출 메모리는 상기 제공된 압력에 따라 형성된 상기 전기 저항이 유지되고,
상기 게이트 구조물은 표면을 코팅하는 전도성 물질을 포함하고,
상기 압력에 따라 변형된 상기 게이트 구조물과 상기 강유전체 층 사이의 접촉 면적에 상응하는 상기 강유전체 층에 형성된 다이폴(dipole)들의 분극 방향이 전환되도록 상기 전도성 물질을 통하여 전압이 제공되는 압력 검출 메모리.a pressure detection memory, the pressure detection memory comprising:
Board;
a source electrode and a drain electrode positioned on the substrate;
a semiconductor layer disposed on the source electrode and the drain electrode;
a ferroelectric layer positioned on the semiconductor layer; and
and a gate structure positioned on the ferroelectric layer and deformed according to pressure,
In the pressure detection memory, the electrical resistance between the source electrode and the drain electrode changes according to the pressure applied to the gate structure,
The pressure detection memory maintains the electrical resistance formed according to the provided pressure,
The gate structure includes a conductive material coating a surface,
a voltage is provided through the conductive material such that polarization directions of dipoles formed in the ferroelectric layer corresponding to a contact area between the gate structure and the ferroelectric layer that are deformed according to the pressure are switched.
상기 압력 민감성 트랜지스터는,
비휘발성 메모리로 기능하는 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The pressure sensitive transistor comprises:
Pressure detection memory that functions as non-volatile memory.
상기 전도성 물질은,
PEDOT:PSS, PT(poly(thiophene)s), PPS(poly(p-phenylene sulfide)), PANI(polyanilines) 중 어느 하나를 포함하는 전도성 고분자 물질인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The conductive material is
PEDOT: A pressure detection memory that is a conductive polymer material including any one of PSS, PT (poly(thiophene)s), PPS (poly(p-phenylene sulfide)), and PANI (polyanilines).
상기 전도성 물질은,
전도성 금속 박막인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The conductive material is
A pressure-sensitive memory that is a thin film of conductive metal.
상기 반도체 층은,
실리콘 기반 반도체, 질화물 반도체, 산화물 반도체, 화합물 반도체, 이차원 물질 및 유기물 반도체 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The semiconductor layer is
A pressure detection memory that is any one of a silicon-based semiconductor, a nitride semiconductor, an oxide semiconductor, a compound semiconductor, a two-dimensional material, and an organic semiconductor.
상기 실리콘 기반 반도체는 실리콘 진성 반도체(intrinsic semiconductor)에 n 타입 도펀트 및 p 타입 도펀트 중 어느 하나로 도핑하여 형성된 압력 검출 메모리.23. The method of claim 22,
The silicon-based semiconductor is a pressure detection memory formed by doping a silicon intrinsic semiconductor with any one of an n-type dopant and a p-type dopant.
상기 질화물 반도체는,
질화 알루미늄(AlN), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN) 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.23. The method of claim 22,
The nitride semiconductor is
A pressure detection memory made of any one of aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN), and indium nitride (InN).
상기 산화물 반도체는
GZO, HfZO, ITZO 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.23. The method of claim 22,
The oxide semiconductor is
Pressure detection memory in any one of GZO, HfZO, and ITZO.
상기 이차원 물질은,
MoS2, WSe2 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.23. The method of claim 22,
The two-dimensional material is
MoS2 or WSe2 pressure detection memory.
상기 유기물 반도체는,
P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]), P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene-1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) 및 펜타센(Pentacene) 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.23. The method of claim 22,
The organic semiconductor is
P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1 ,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]), P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene- 1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3) ,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) and pentacene (Pentacene), a pressure detection memory.
상기 강유전체층은,
PVDF-TrFE, PZT, BaTiO3, PbTiO3, PVDF, polytrifluoroethylene 및 odd-numbered nylon 중 어느 하나인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The ferroelectric layer is
Pressure detection memory in any of PVDF-TrFE, PZT, BaTiO3, PbTiO3, PVDF, polytrifluoroethylene and odd-numbered nylon.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은,
각각 복수의 핑거들을 가지며,
상기 핑거들은 서로 깍지끼워진(interdigitated) 형태를 가지는 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The source electrode and the drain electrode are
each having a plurality of fingers,
wherein the fingers are interdigitated with each other.
상기 게이트 구조물은,
반구, 각뿔 및 다면체 중 어느 하나의 형태를 가지는 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The gate structure is
A pressure detection memory having a shape of any one of a hemisphere, a pyramid, and a polyhedron.
상기 압력 검출 메모리는
비휘발성 메모리인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The pressure detection memory is
Pressure detection memory, which is non-volatile memory.
상기 기판은 플렉서블(flexible) 기판인 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
wherein the substrate is a flexible substrate.
상기 압력 검출 메모리는 웨어러블 장치에 포함된 압력 검출 메모리.18. The method of claim 17,
The pressure detection memory is a pressure detection memory included in the wearable device.
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