신소재 수업관련 프로젝트[반도체]

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목차

Ⅰ반도체

1. 반도체의 정의

2. 반도체의 특성

3. 반도체의 종류

4. 반도체의 재료

Ⅱ.자성 반도체

1. 자성 반도체의 배경과 정의

2. 자성 반도체의 특징

3. 자성 반도체의 재료

4. 자성 반도체의 발전 현황

5. 앞으로의 발전 방향

6. 현재 자성반도체의 시장 현황

Ⅲ.Reference

본문내용

이다)란 세 가지 주요 기술의 파생물이었다고 말했다
③ 2007년 07월 02일
최초의 상용 MRAM이 독립형 4Mbit 장치로 출시되었다.
자기 저항식 RAM (MRAM)이 시장에 출시된 지 여러 달이 지난 지금 임베디드 MRAM이 장착된 SoC 제품에 대한 수요가 증가하고 있다. 미래 MCU의 전체 시스템에 임베디드 MRAM을 장착하면 많은 장점이 있다. 바이트 단위로 메모리에 액세스할 수 있는 MRAM의 기능은 메모리 분할에 상당한 유연성을 제공한다. 메모리의 섹션은 프로그램 메모리 또는 데이터 저장소로 디코딩 될 수 있다. 이 유연한 디코딩 또는 메모리 분할은 순식간에 수행될 수 있다.
일례가 지능형 자동차 에어백 장치이다. 에어백 모듈은 조립 공장에서 새 차에 설치된다. 처음으로 차가 시동될 때 에어백 모듈은 다른 시스템의 기준 정보를 수집할 수 있다. 이때 수집될 수 있는 정보는 차량 모델과 연식, 차량 좌석 종류, 운전대 유형, 에어백과 센서의 수와 위치이다. 이러한 정보가 MCU가 자체 구성을 수행할 수 있도록 수집하는 모든 기준 정보이다. 에어백과 센서 수가 다르고 차체 설계, 좌석, 운전대 유형이 다른 많은 차량 모델에 같은 에어백 모듈이 사용될 수 있기 때문에 이 기능이 필요하다.
이 중요한 정보가 우발적으로 겹쳐 쓰이지 않도록 쓰기 보호 옵션을 사용하여 MRAM의 별도의 분할 영역에 이 구성 데이터를 저장할 수 있다. 다른 정보는 충돌 감지 가속도계, 승객 몸무게 변환기, 좌석 위치 데이터에서 수집될 수 있다. 이러한 구성 데이터는 순식간에 변경될 수 있다. 이 데이터는 차량이 운행 중에 이 데이터에 겹쳐 씀으로써 정기적으로 업데이트 할 수 있도록 쓰기 보호 옵션 없이 두 번째 MRAM 분할 영역에 저장될 수 있다.
보통 메모리 대부분을 사용해야 하는 기본 에어백 장치 프로그램 메모리는 MRAM의 세 번째 분할 영역에 저장될 수 있다. 세 번째 분할 영역에는 보안 옵션을 설치하여 프로그램이 MCU 폭주 오류 때문에 겹쳐 쓰여지거나 메모리 내용이 무단 외부 조작으로 읽혀지거나 변경되지 않도록 할 수 있다.
그러나 개선할 여지가 많다. MRAM 아날로그 회로의 전력 소비를 최소화하는데 사용되는 정교한 기법을 사용하여 배터리를 효율적으로 사용할 수 있다.
MRAM 논리 0과 1 상태는 한 상태에서 다른 상태로 비트 저항의 변화를 감지하는 감지 증폭기에 의해 해석된다. 논리 1 상태의 저항이 논리 0 상태의 저항을 확실하게 구분할 수 있을 경우 감지 증폭기가 비트를 더욱 신속하게 읽을 수 있을 것이다. 그러면 액세스 시간을 줄여 속도 성능이 향상될 것이다.
MRAM의 개선은 잠재적 장치의 스펙트럼을 확대하고 임베디드 마이크로컨트롤러 시장으로 진출을 확대할 것이다. MRAM의 기능이 향상될 경우 여러 독자적이고 흥미있는 장치에 MRAM 기반 MCU 설계가 적용되는 것을 기대할 수 있다.
④ 미국 2007/08/21
이제까지의 mram의 한계 -
“MRAM을 소형화하면 자장을 강하게 해야 하고, 데이터 기입을 계속할 필요가 생겨 실용적이지 않다. 65나노미터로부터 앞으로 나아가려면, 정보를 쓰기 위한 새로운 메커니즘을 찾아낼 필요가 있다”고 IBM의 실험용 불휘발성 메모리 담당 수석 매니저 빌 갤러거는 말했다.
IBM에서는 MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory) 기술에서
STT-RAM(spin torque transfer RAM)’ 기술로 관심을 옮겼다. TDK와 제휴하고, STT-RAM의 개발을 진행하였다. STT-RAM은 미세한 자석에 일정 방향의 전자 스핀을 가지는 전류를 흘려서 기록층의 자화 방향을 바꾼다. 상하 또는 좌우로의 자기(Magnetic field) 방향으로 저항 값이 바뀌면서 저항 값의 대소에 ‘1’ 또는 ‘0’을 할당, 데이터를 보존할 수 있다. IBM와 TDK는 65나노미터 프로세스의 시작품을 4년 이내에 생산목표로 하고 있다. IBM은 전에 구 제조 프로세스를 사용해 MRAM 시작품을 제조하였으나 현재는 MRAM 칩을 제품화하고 있지 않고 있다.
⑤ 미국 실리콘 밸리
실리콘밸리의 그랜디스(Grandis) STT(Spin Transfer Torque)
-RAM의 제품화를 목표로 하고 있다. 현재 기존 시설에서 잠재 고객 전용의 샘플을 제조 중이며, 2008년 후반에는 시장에 출시할 계획이다. 갤러거 매니저 “STT-RAM와 상변화 메모리 2개가 장래 제품화될 가능성 있는 유력한 불휘발성 메모리” 라고 하였다. STT-RAM는 고속이고, 상변화 메모리는 고밀도이다.
⑦ 일본 동북대 Ohno 그룹 & 캘리포니아 Santa Barbara 대학의 Awschalom그룹
GaAs 헤테로구조에 3-5족 자성반도체인 GaMnAs를 사용하여 액체질소 온도에서 자기장에 따라 서로 다른 방향으로 스핀 분극된 빛을 검출함으로써 스핀 발광 다이오드의 응용 가능성을 제시하였다.
⑥ 미국 해군연구소
- 자성금속/반도체의 계면에 절연층을 삽입하여 우수한 연구결과 보고하였다.
전자가스총의 주입하는 방법으로 상온동작 가능, 20% 이상의 저항의 변 화를 보이는 하이브리드형 스핀 전계 효과 트랜지스터를 개발하였다집 .
미 국방성에서 첨단 연구를 담당하고 있는 DARPA(US Defense Advanced Rsearch Project Agency)에서도 스핀트로닉스 연구 분야에 향후 수년간 1억달러의 연구비를 투자한다고 밝혔다. IBM과 Motorola 등 유수한 전자관련 기업들이 앞을 다투어 이와 같은 미래기술에 많은 투자를 하고 있다.
Ⅲ.Reference
알기 쉬운 반도체 세미나/ 정학기/ 성안당/ 2000
고체 전자론 입문/ 김진혁/ 전남대학교 출판부/ 2005
전기전자재료 제16권 제12호 (2003년 12월)
전기전자재료 제18권 제11호 (2005년 11월)
전자 엔지니어 www.eetkorea.com
Free Scale www.eetkorea.com
일본 산업기술 종합연구소 www.aist.go.jp
한국 과학재단 www.kosef.re.kr
화학공학연구정보센터 www.cheric.org

키워드

반도체,   자성 반도체,   강자성 반도체,   D-RAM,,   M-RAM