Significant improvements in the switching voltage distribution are required for the development of unipolar resistivememory devices using MnOx thin films. The Vset of the as-grown MnOx film ranged from 1 to 6.2 V, whereas the Vset of theoxygen-annealed film ranged from 2.3 to 3 V. An excess of oxygen in an MnOx film leads to an increase in Mn4+ contentat the MnOx film surface with a subsequent change in the Mn4+/Mn3+ ratio at the surface. This was attributed to the changein Mn4+/Mn3+ ratios at the MnOx surface and to grain growth. Oxygen annealing is a possible solution for improving theswitching voltage distribution of MnOx thin films. In addition, crystalline MnOx can help stabilize the Vset and Vreset distributionin memory switching in a Ti/MnOx/Pt structure. The improved uniformity was attributed not only to the change of thecrystallinity but also to the redox reaction at the interface between Ti and MnOx.

기판온도 320˚C에서 알루미나 기판 위에 형성한 NTC 써미스터용 Mn-Ni계 산화물 박막의 산소가스 농도 변화와 막 형성 후 열처리에 따른 미세구조, 결정상 비저항, B정수 변화에 관하여 연구하였다. 미세구조는 주상 구조(columnar structure)를 지녔으며 열처리 온도가 증가함에 따라 700˚C 부근에서 등축 결정립 (equiaxed grain) 형태의 미세구조로 바뀌기 시작하였다. 박막의 결정상은 대부분 입방 스피넬 (cubic spinel) 상과 입방 Mn2O3, 상이 공존하였으며 산소농도 0.16%~0.7%의 경우 800˚C에서 열처리하였을 때 입방 스피넬 상만이 존재하였다. 분위기 산소의 농도가 증가함에 따라 비저항과 B정수도 급격하게 감소하다가 다소 증가하였으며, 600˚C-700˚C 로 열처리할 경우 이 값들이 대체로 낮고 안정된 특성을 보였다.