研究人員開發了一種新的製造技術，能夠在低溫下生產高品質的氧化膜和有效的圖案化，並製造出非揮發性電阻式隨機存取記憶體。透過克服現有製造技術的缺點並開發具有出色耐用性的記憶體，它有望用於下一代運算系統。

近年來，數據密集型計算系統的發展，例如人工智慧,大數據和物聯網 (IoT) 設備增加了對下一代新產品的需求非揮發性記憶體提供卓越的耐用性、更高的運行速度，以及低功耗。這電阻式隨機存取記憶體，記憶體的一種，透過電流改變記憶體資訊。

溶液製程技術作為一種開發電阻式隨機存取記憶體的方法而受到關注，可以實現大面積的經濟高效製造。然而，它的缺點是只能在高溫下工作，並且形成均勻的圖案具有挑戰性。

該研究小組由電子工程與計算機科學系的Hyuk-jun Kwon教授領導，該研究的第一作者是Bong-ho Jang。

Kwon教授的團隊將燃燒合成技術與溶液過程結合，克服了這些缺點。燃燒合成技術利用放熱反應，利用燃燒過程中產生的熱能合成材料。因此，該技術有助於解決溶液過程的缺點，因為不需要從外部提供高溫。

Kwon教授團隊將此技術應用於溶液法前驅體中，獲得了高品質的氧化鋯（ZrO₂）透過與紫外線的光化學反應實現薄膜和光圖案效果，即使在較低溫度下也是如此。

此外，研究團隊也利用該技術生產了電阻式隨機存取記憶體。所製造的電阻式隨機記憶體具有顯著的耐用性，在高溫環境下可承受超過1,000次循環，並保留資料超過100,000秒。

先前，Kwon教授的研究團隊已應用燃燒合成技術生產SnO₂ 薄膜電晶體在低溫下。這項研究透過克服現有解決方案製程技術的局限性並開發出一種新型的電阻式隨機存取記憶體，擴大了該技術的應用範圍。

電機工程與計算機科學系的權教授表示：「這是顯著改善現有溶液製程技術問題的結果。它也有望為下一代密集計算系統和基於溶液​​製程的電子產品的大規模生產做出貢獻。 "裝置."

該研究是發表在材料科學與技術學報。

更多資訊：Bongho Jang 等人，低溫 ZrO 的穩定開關行為₂透過燃燒合成輔助光圖案化實現的RRAM裝置，材料科學與技術學報（2024）。DOI：10.1016/j.jmst.2023.12.016

提供者：DGIST（大邱慶北科學技術院）