(57)【要約】      （修正有）【課題】短いスイッチング時間、低い動作電圧、低廉な製造費用と、信頼性及び非揮発性特性が優れたイリジウム有機金属化合物を用いる有機メモリ素子、また、製造工程を単純化し、製造費用を節減できる有機メモリ素子の製造方法を提供する。【解決手段】第１電極１０と第２電極３０との間にイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を含む有機活性層２０を含んで有機メモリ素子１００を構成する。このようなメモリ素子１００に電圧を印加すると、有機活性層２０の抵抗値が双安定性を示し、メモリ特性を実現する。【選択図】図１
2008153616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極の間に有機活性層を含む有機メモリ素子において、前記有機活性層が下記化学式１乃至化学式３のうち、いずれか一つ以上のイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を含むことを特徴とする有機メモリ素子。
【化１】
2008153616.tif 000019
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【化２】
2008153616.tif 000020
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【化３】
2008153616.tif 000021
前記式で、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【請求項２】
前記イリジウム有機金属化合物は最大発光波長が４５０乃至５５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機メモリ素子。
【請求項３】
前記イリジウム有機金属化合物は最大発光波長が４８０乃至５３０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の有機メモリ素子。
【請求項４】
前記化学式１のイリジウム有機金属化合物は下記化学式４または化学式５で表されることを特徴とする請求項１に記載のイリジウム有機金属化合物を用いる有機メモリ素子。
【化４】
2008153616.tif 000022
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基またはＣ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【化５】
2008153616.tif 000023
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基またはＣ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【請求項５】
前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリポルフィリン、ポリビニルカルバゾール、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンサルファイド）、ポリビニルピリジン、ポリフェロセン、ポリスチロール（ｐｏｌｙｓｔｉｒｏｌｅ）及びポリアセチレンからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機メモリ素子。
【請求項６】
前記第１電極または第２電極は、金、銀、白金、銅、コバルト、ニッケル、錫、チタン、タングステン、アルミニウム及びインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）からなる群から選択される少なくとも一つの材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機メモリ素子。
【請求項７】
前記メモリ素子が第１電極の上または第２電極の下にバリアー層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）を追加で含むことを特徴とする請求項１に記載の有機メモリ素子。
【請求項８】
前記バリアー層は、ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＮｂＯｘ、ＴｉＯｘ、ＣｒＯｘ、ＶＯｘ、ＴａＯｘ、ＣｕＯｘ、ＭｇＯｘ、ＷＯｘ及びＡｌＮＯｘからなる群から選択される無機材料またはＡｌｑ３、ポリメチルメタクリルレート、ポリスチレン及びＰＥＴからなる群から選択される有機材料を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機メモリ素子。
【請求項９】
前記バリアー層は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、ＴｉＯ２及びＶ２Ｏ３からなる群から選択される材料を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機メモリ素子。
【請求項１０】
第１電極と第２電極の間に有機活性層を含むメモリ素子を製造することにおいて、下記化学式１乃至化学式３のうち、いずれか一つ以上で表されるイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を用いて有機活性層を形成する段階を含むことを特徴とする有機メモリ素子の製造方法。
【化６】
2008153616.tif 000024
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【化７】
2008153616.tif 000025
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【化８】
2008153616.tif 000026
前記式で、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【請求項１１】
前記イリジウム有機金属化合物は、最大発光波長が４５０乃至５３０ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【請求項１２】
前記イリジウム有機金属化合物は、最大発光波長が４８０乃至５００ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【請求項１３】
前記化学式１のイリジウム有機金属化合物は、下記化学式４または化学式５で表されることを特徴とする請求項１０に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【化９】
2008153616.tif 000027
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【化１０】
2008153616.tif 000028
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【請求項１４】
前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリポルフィリン、ポリビニルカルバゾール、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンサルファイド）、ポリビニルピリジン、ポリフェロセン、ポリスチロール（ｐｏｌｙｓｔｉｒｏｌｅ）及びポリアセチレンからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１０に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【請求項１５】
前記有機活性層の形成段階は、イリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を含むコーティング液をスピンコーティング、スプレーコーティング、静電気コーティング（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ディップコーティング、ブレードコーティング及びロールコーティングからなる群から選択される一つの方法によってコーティングする段階であることを特徴とする請求項１０に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【請求項１６】
前記コーティングの際、用いられる溶媒はクロロホルム、Ｎ―メチルピロリドン、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチル、エチレングリコール、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロベンゼン及アセトニトリルからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１５に記載の有機メモリ素子製造方法。
【請求項１７】
前記方法が前記メモリ素子の第１電極の上または第２電極の下にバリアー層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）を形成する段階を追加で含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機メモリ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イリジウム有機金属化合物を用いた有機メモリ素子及びその製造方法に関するもので、一層詳しくは、第１電極と第２電極の間にイリジウム有機金属化合物と伝導性高分子からなる有機活性層を含む動作特性及び非揮発性が優れたイリジウム有機金属化合物を用いた有機メモリ素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報通信産業の発展のため、各種メモリ素子に対する需要が急増しつつある。特に、携帯用端末機、各種スマートカード、電子貨幣、デジタルカメラ、個人携帯端末機、デジタルオーディオプレーヤー、マルチメディアプレーヤーなどの電子装置の利用が拡大するにつれて、メモリ素子には電源オフ状態でも記録情報が消えない非揮発性特性が要求されている。
【０００３】
既存のフラシュメモリ素子の技術的な限界が現れることで、既存のシリコンメモリ素子の物理的な限界を克服するための超高速、高容量、低消費電力、低価格などの特性を有する次世代の非揮発性メモリ素子の開発が活発に進行されている。
【０００４】
次世代メモリは、半導体内部の基本単位であるセルを構成する物質によって、強誘電体メモリ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）、強磁性メモリ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ＲＡＭ）、相変化メモリ（Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ナノチューブメモリ、ホログラフィックメモリ、有機メモリ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｍｅｍｏｒｙ）などに分けられる。
【０００５】
これらのうち、有機メモリは、上下部電極の間に有機物質を含む有機活性層を構成し、上下部電極の間に電圧を印加し、メモリ層の抵抗値の双安定性を用いてメモリ特性を具現する。このような有機メモリは、既存のフラッシュメモリの長所である非揮発性を具現しながら、短所として認識されてきた工程性、製造費用、集積度などにおける問題を克服することができ、次世代のメモリとして大きな期待を集めている。
【０００６】
有機メモリ素子の一例として、特許文献１では、有機電荷移動錯体（ｃｈａｒｇｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）化合物であるＣｕＴＣＮＱ（７，７，８，８―ｔｅｔｒａｃｙａｎｏ―ｐ―ｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）を用いる有機メモリ素子を開示している。また、特許文献２は、上下部電極の間に、ＮａＣｌやＣｓＣｌなどのイオン性塩を伝導性高分子に混合した中間層を含む半導体素子を提案している。
【０００７】
また、特許文献３は、有機活性層の間に金属ナノクラスターを適用した有機メモリ素子を提案している。しかしながら、これらの素子は、収率が非常に低く、金属ナノクラスターを形成する方法が非常に難しく、０Ｖ電圧でリセット（ｒｅｓｅｔ）する現象を見せるため、事実上、非揮発性有機メモリとして使用できないという問題点がある。
【特許文献１】日本特開昭６２−９５８８２号
【特許文献２】米国特許公開第２００２―１６３０５７号
【特許文献３】米国特許公開第２００４―２７８４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の問題点を克服するためのもので、本発明の一つの目的は、短いスイッチング時間、低い動作電圧、低廉な製造費用と、信頼性及び非揮発性特性が優れたイリジウム有機金属化合物を用いる有機メモリ素子を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、製造工程を単純化し、製造費用を節減できる有機メモリ素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記技術的な課題を達成するためには、本発明は第１電極と第２電極の間に有機活性層を含む有機メモリ素子において、上記有機活性層が下記化学式１乃至化学式３のうち、いずれか一つ以上のイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を含むことを特徴とする有機メモリ素子を提供する。
【００１１】
【化１】
2008153616.tif 000003
【００１２】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００１３】
【化２】
2008153616.tif 000004
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００１４】
【化３】
2008153616.tif 000005
【００１５】
前記式で、Ｒ１及びＲ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００１６】
本発明で用いられるイリジウム有機金属化合物は、最大発光波長は４５０乃至５５０ｎｍであり、好ましくは４８０乃至５３０ｎｍであるものが用いられる。
【００１７】
本発明で上記化学式１のイリジウム有機金属化合物の好ましい例は、下記化学式４または化学式５のイリジウム有機金属化合物を含むことができる。
【００１８】
【化４】
2008153616.tif 000006
【００１９】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００２０】
【化５】
2008153616.tif 000007
【００２１】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００２２】
前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリポルフィリン、ポリビニルカルバゾール、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンサルファイド）、ポリビニルピリジン、ポリフェロセン、ポリスチロール（ｐｏｌｙｓｔｉｒｏｌｅ）及びポリアセチレンからなる群から選択される１種以上であるが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００２３】
前記技術的な課題を達成するために本発明は、第１電極と第２電極の間に有機活性層を含むメモリ素子を製造することにおいて、下記化学式１乃至化学式３のうち、いずれか一つ以上のイリジウム有機金属化合物を用いて有機活性層を形成する段階を含むことを特徴とする有機メモリ素子の製造方法を提供する。
【００２４】
【化６】
2008153616.tif 000008
【００２５】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００２６】
【化７】
2008153616.tif 000009
【００２７】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００２８】
【化８】
2008153616.tif 000010
【００２９】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の有機メモリ素子は、無機メモリ素子に比べ小型化が可能であり、短いスイッチング時間、低い動作電圧、低廉な製造費用及び信頼性に優れた利点などを有しているので、軽量の高集積な大容量メモリ素子として具現可能である。
【００３１】
また、本発明の有機メモリ素子は、スピンコーティングなどの低価の単純工程によって製造可能であり、低温処理（ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ができるので、フレキシブルメモリ素子としても応用可能である。
【００３２】
さらに、本発明のイリジウム有機金属化合物を用いて製造される有機メモリ素子は、既存の伝導性高分子を用いたときに比べて優れた非揮発性メモリ特性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付の図面に基づいて、本発明を一層詳細に説明する。
【００３４】
本発明の一様相による有機メモリ素子は、第１電極と第２電極との間に有機活性層が介在されており、上記有機活性層が下記化学式１乃至化学式３のうち、一つ以上のイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を含むことを特徴とする。
【００３５】
【化９】
2008153616.tif 000011
【００３６】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００３７】
【化１０】
2008153616.tif 000012
【００３８】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００３９】
【化１１】
2008153616.tif 000013
【００４０】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００４１】
図１は、本発明の一実施例による有機メモリ素子の断面概略図である。図１に基づいてみると、本発明による有機メモリ素子１００は、第１電極１０と第２電極３０との間に有機活性層２０が介在されている。このようなメモリ素子１００に電圧を印加すると、有機活性層２０の抵抗値が双安定性を示し、メモリ特性を実現する。
【００４２】
イリジウムと有機物リガンドが結合した、遷移金属化合物である化学式１のイリジウム有機金属化合物は、酸化／還元電位の差異によって二つ以上の安定な酸化還元状態（ｒｅｄｏｘ  ｓｔａｔｅ）を有することができる。また、有機活性層は、伝導性高分子が有する固有な伝導性を維持し、隣接して分布したイリジウム有機金属化合物がそれぞれ異なる酸化還元状態（ｒｅｄｏｘ  ｓｔａｔｅ）を有するので、有機活性層は二つ以上のそれぞれ異なる安定な伝導性（ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を示し、メモリ特性を実現することができる。すなわち、本発明の有機メモリ素子の二つ電極の間に適当な電圧を印加する場合、イリジウム有機金属化合物の酸化―還元状態によって有機活性層が高抵抗状態（ｈｉｇｈ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）と低抵抗状態（ｌｏｗ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の間にスイッチングする。したがって、低抵抗状態である場合をデータ”１”とし、高抵抗状態である場合をデータ”０”とすると、データの二つのロジック状態を保存することができる。
【００４３】
イリジウム遷移金属化合物は、各酸化／還元状態が安定するため、これを用いて製造される本発明の有機メモリ素子は、安定性及び再現性が優れている。また、イリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を用いて構成される本発明の有機メモリ素子の有機活性層は、他の電圧を印加するまでは同一な酸化状態を維持し、またはこのような状態は電源をオフしても維持するので、本発明の有機メモリ素子は優れた非揮発性特性を見せる。本発明で用いられるイリジウム有機金属化合物は、低分子でありながら可溶性であり、これを用いてスピンコーティングなどの低価の溶液工程によって、有機メモリ素子の有機活性層を簡単に形成できる。
【００４４】
本発明において、イリジウム有機金属化合物の芳香族環は、一つ以上の置換基を有する。このような置換基  Ｒ１、Ｒ３は同一もしくは互いに相異なり、好ましい例としては、Ｈ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基を含むが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００４５】
本発明のアルキル基の具体的な例としては、直鎖型または分枝型であり、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシルなどが挙げられる。
【００４６】
本発明でアルコキシ基はアルコールのヒドロキシ水素が離れた作用基であり、−（ＯＲ）  と表され、ここで上記Ｒは炭素数１−２０のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基などの一価炭化水素（ｍｏｎｏｖａｌｅｎｔ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ｇｒｏｕｐ）基である。
【００４７】
前記本発明で用いられたシクロアルキル基は、炭素原子数３乃至２０の１価の単環式システムを意味する。前記シクロアルキル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は置換可能である。
【００４８】
前記本発明で用いられるヘテロシクロアルキル基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳのうちで選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数３乃至２０の１価の単環式システムを意味する。前記へテロシクロアルキル基のうち、いずれか一つ以上の水素原子は置換可能である。
【００４９】
前記本発明に用いられた置換基であるアリール基は、一つ以上の芳香族環を含む炭素環式芳香族システムを意味し、前記環はペンダント方法とともに付着されるかまたは融合（ｆｕｓｅｄ）されることができる。アリール基の具体的な例としてはフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルなどの芳香族グループが挙げられ、前記アリール基のうち、一つ以上の水素原子は置換可能である。
【００５０】
ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳのうちから選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数５乃至３０の環芳香族システムを意味し、前記環はペンダント方法と共に付着されるかまたは融合（ｆｕｓｅｄ）されることができる。そして、前記へテロアリール基のうち、一つ以上の水素原子は置換可能である。
【００５１】
本発明において、アリールアルキル基は前記定義されたように、アリール基で水素原子のうち、一部が低級アルキル、例えばメチル、エチル、プロピルなどのラジカルに置換されたものを意味する。例えば、ベンジル、フェニルエチルなどがある。前記アリールアルキル基のうち一つ以上の水素原子は置換可能である。
【００５２】
本発明において、アリールオキシ基は５乃至３０の炭素を含み、これらの具体的な例としてはフェニルオキシ基、ナフチルオキシ基及びアントリルオキシ基などが挙げられる。
本発明において、前記置換基としては例えば、炭素数１乃至２０、好ましくは１乃至約１２のアルキル、アルキルオキシ、アリール、アリールオキシ、ハイドロキシ、ハイドロキシアルキル、アミノ、アミノアルキル、ハロゲンなどを含むが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００５３】
本発明で前記化学式１のイリジウム有機金属化合物の好ましい例は、下記化学式４または化学式５で表されるイリジウム有機金属化合物を含むことができる。
【００５４】
【化１２】
2008153616.tif 000014
【００５５】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００５６】
【化１３】
2008153616.tif 000015
【００５７】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００５８】
本発明で用いられるイリジウム有機金属化合物は、最大発光波長が４５０乃至５５０ｎｍであり、好ましくは４８０乃至５３０ｎｍである。
【００５９】
本発明の有機活性層の材料としては、イリジウム有機金属化合物以外にポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリポルフィリン、ポリビニルカルバゾール、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンサルファイド）、ポリビニルピリジン、ポリフェロセン、ポリスチロール（ｐｏｌｙｓｔｉｒｏｌｅ）及びポリアセチレンからなる群から選択される１種以上の伝導性高分子を共に用いられる。このような伝導性高分子の具体的な例は、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、ポリアニリン（エメラルジン、ベース）、ポリ［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］、ポリ（９，９−ジドデシルフルオレニル−２，７−イレンエチニレン）（ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｄｏｄｅｃｙｌｆｌｕｏｒｅｎｙｌ−２，７−ｙｌｅｎｅｅｔｈｙｎｙｌｅｎｅ））などを含むことができるが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００６０】
図２は、本発明のメモリ素子を用いたメモリマトリクスの一例を示した概略の斜視図である。図２に示したように、メモリマトリクスは任意の適当な基板（未図示）上に形成されることができる。メモリマトリクスでは図２に示したように、第１電極１０と第２電極３０が交差する地点に形成される多数のメモリセルが双安定性特性を提供する。
【００６１】
本発明の前記基板は、既存の有機または無機系板が用いられ、特にフレキシブル基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を利用することができる。本発明の前記基板としては、ガラス、シリコン、表面改質ガラス、ポリプロピレンまたは活性化されたアクリルアミドセラミック、メンブレイン、ゲル、エアロゲルなどが用いられるが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００６２】
第１電極１０及び第２電極３０は金属、金属合金、金属窒化物（ｍｅｔａｌ  ｎｉｔｒｉｄｅｓ）、金属酸化物、金属硫化物、有機導電体（ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、ナノ構造体（ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）、クリスタル（ｃｒｙｓｔａｌｓ）からなる群から選択される一つ以上の電気伝導性材料で形成できる。具体的な電極材料は、金、銀、白金、銅、コバルト、ニッケル、錫、チタン、タングステン、アルミニウム及びインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）を含むが、必ずしもこれらに制限されることはない。
【００６３】
本発明では、有機物が第１電極または第２電極を損ねるのを防止すべく、第１電極と有機活性層との間に、または、第２電極と有機活性層の間にバリアー層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）をさらに形成しても良い。このようなバリアー層はＬｉＦ、ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＮｂＯｘ、ＴｉＯｘ、ＣｒＯｘ、ＶＯｘ、ＴａＯｘ、ＣｕＯｘ、ＭｇＯｘ、ＷＯｘ及びＡｌＮＯｘからなる群から選択される物質を含み、好ましくはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、ＴｉＯ２及びＶ２Ｏ３からなる群から選択される物質を含む。本発明でバリアー層はＡｌｑ３、ポリメチルメタクリルレート、ポリスチレン及びＰＥＴなどの有機材料としても形成することができる。バリアー層の厚さは２０乃至３００Åの範囲内であるのが好ましい。
【００６４】
本発明の有機メモリ素子は、コンピュータ、携帯用情報機器、医療機器、レーダ、衛星装備などに有用に使用されることができ、特別に小型及び軽量化が可能になり、携帯電話、ＰＤＡ、パソコン、デジタルカメラ、携帯用マルチメディアプレーヤー、ＤＭＢ端末機などの携帯用情報機器に使用の際、携帯性を向上させることができる。
【００６５】
本発明の他の様相は、上述したイリジウム有機金属化合物を用いる有機メモリ素子の製造方法に関する。本発明の方法によって、第１電極と第２電極の間に有機活性層を含むメモリ素子を製造する場合は、有機活性層を下記化学式１乃至化学式３のうち一つ以上のイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を用いて形成する。本発明において、電子が豊かな共役有機高分子である伝導性高分子と、イリジウム有機金属化合物を混合して１回スピンコーティングなどの簡単なプロセスにより、有機メモリ素子を製作することができる。各基板、電極及び有機活性層の材料は、上記で有機メモリ素子と関連して説明した通りである。
【００６６】
【化１４】
2008153616.tif 000016
【００６７】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００６８】
【化１５】
2008153616.tif 000017
【００６９】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＯ、ＮまたはＳであり、ｎは１乃至３の整数である。
【００７０】
【化１６】
2008153616.tif 000018
【００７１】
前記式で、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは互いに相異なり、それぞれ独立にＨ、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、置換または非置換Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３−Ｃ２０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、置換または非置換Ｃ６−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ７−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５−Ｃ３０のアリールオキシ基である。
【００７２】
本発明の方法によって有機メモリ素子を製造する場合は、まず基板状に第１電極（下部電極）を形成し、本発明のイリジウム含有化合物と伝導性高分子を含むコーティング液を第１電極パターン上に塗布及び乾燥し、有機活性層を形成する。引き続いて有機活性層パターン上に第２電極（上部電極）を形成し、第１電極と第２電極が交差する地点にメモリセルを形成する。
【００７３】
本発明でイリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を用いて有機活性層を形成する方法は特別に制限されていないが、一例としてスピンコーティング、スプレーコーティング、静電気コーティング（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ディップコーティング、ブレードコーティング、ロールコーティング、インクジェットプリンティングなどの任意コーティング方法を使用することができる。有機活性層の厚さは好ましく約５０乃至３０００Åである。
【００７４】
スピンコーティング時に使用可能な溶媒は、イリジウム有機金属化合物及び伝導性高分子を溶解させることができる溶媒であれば、すべてが用いられる。このような溶媒はクロロホルム、Ｎ―メチルピロリドン、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチル、エチレングリコール、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロベンゼン及アセトニトリルからなる群から選択される溶媒であり、これら溶媒は、単独で用いるか、または２種以上を任意の割合で混合して用いられるが、必ずしもこれらに制限されることはない。
コーティング後、使用可能な焼成方法は用いる溶媒によって異なるが溶媒の沸騰点を考慮して、約１０分以上ホットプレートの上で焼成することが好ましい。
【００７５】
前記第１電極及び第２電極は熱蒸着のような蒸着法、スパッタリング、ｅ−ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スピンコーティングなどのような従来の方法により形成される。
以下、本発明を実施例に基づいて一層詳細に説明するが、これら実施例は、説明の目的のためのものに過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものと解釈されてはならない。
【００７６】
実施例１
ＩＴＯが蒸着されたガラス基板（Ｃｏｒｎｉｎｇ  １７３７）を購買し、５ｃｍｘ５ｃｍの大きさで準備した後、フォトリソグラフ／ウェットエッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）方法でパターニングする。その後、アセトン／イソプロピルアルコールに基板を浸し、それぞれ１５分ずつ超音波処理したのち乾燥して準備する。
【００７７】
有機活性層を形成するため、伝導性高分子はポリ（９−ビニルカルバゾール）（Ａｌｄｒｉｃｈ社、Ｎｏ．３６８３５０）１０ｍｇ、有機金属化合物として化学式２（上記式で  Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６はすべてＨである）のイリジウム有機金属化合物（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｎｃ．  Ｎｏ．  ＡＤＳ  ０６０  ＧＥ）１ｍｇをそれぞれ定量し、シクロヘキサノン（Ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎ）溶媒１ｍｌに入れて３０分間超音波処理して溶解させた。得られた溶液を０．２μｍ気孔を有するＰＴＦＥ材質のシリンジフィルタを通過させた後、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で準備されたＩＴＯ／ガラス基板上にスピンコーティングした。コーティングされた基板をホットプレートの上で１５０℃で２０分間ベーキングして残留溶媒を除去した。この際、有機活性層の厚さは約５０〜１００ｎｍとし、アルファ―ステッププロフィルメータ  （Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ  ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ）によって測定した。
【００７８】
このように準備された基板をシャドウマスク（ｓｈａｄｏｗ  ｍａｓｋ）を装着して熱蒸着器に入れ、ＬｉＦを５ｎｍの厚さで蒸着してバリアー層を形成した後、次に上部電極としてＡｌを熱蒸着法により８０ｎｍ程度の厚さで蒸着して本発明による有機メモリ素子を製造した。蒸着された電極の厚さは石英モニター（ｑｕａｒｔｚ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｍｏｎｉｔｏｒ）を用いて調節した。
【００７９】
実験例：メモリ素子のスイッチング特性試験
実施例１で得られたメモリ素子の電気特性評価は、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  Ｓ４２００半導体特性測定システム（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を用いて評価した。実施例１で得られたメモリ素子に対向する二つの電極に電圧を印加し、電流の変化でスイッチング特性を評価してその結果を図３に示し、他の二つ抵抗状態の時間によって変化を測定してその結果を図４に示した。
【００８０】
図３には、最高電圧を２Ｖにして＋／−の二つ方向に掃引（ｓｗｅｅｐ）する場合の、二つの伝導性の状態（ｔｗｏ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｓｔａｔｅ）を示した。陽の電圧を加えて掃引した場合、素子の特性は約１．５Ｖの周りで高抵抗状態（図３のＡ：リセット状態）に変化され、陰のウイルス電圧を印加すると約−１．５Ｖの周りで低抵抗状態（図３のＢ：セット状態）にスイッチングされた。
【００８１】
図４は、実施例で製造された本発明の有機メモリ素子のセット状態及びリセット状態の経時変化を示したグラプである。それぞれ抵抗状態でスレッショルドより非常に低い−０．２Ｖを印加し、１０秒間隙に抵抗変化測定した。その結果、図４に示したように、セット状態及びリセット状態の抵抗は、いかなる変化もなく９０分以上一定に維持された。よって、本発明の有機メモリ素子が優れた非揮発性特性を実現することを確認した。
【００８２】
図５は、実施例１で製造された本発明の有機メモリ素子のスイッチングサイクル（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｙｃｌｅ：記録―読み出し―消去―読み出し）を表したグラフである。上記で確認したスレッショルドをパルスモード（ｐｕｌｓｅ  ｍｏｄｅ）で交代に印加して読み出すことを繰り返して素子の反復的なメモリ特性を測定し、図５に示した。それぞれの状態で印加する電圧によってスイッチングが起き、このような反復回数は約１００回以上持続された。図５には、スイッチング特性を明確に示すために１０回スイッチングされた結果を示した。
【００８３】
以上、本発明を好適な実施例に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は、本発明の保護範囲を逸脱しない範囲内で多様に変形実施することができる。よって、この多様な変形例も、本発明の保護範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。一例として、本発明の有機メモリ素子のセルは、メモリ素子の機能を向上させる追加の層を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施例に係る有機メモリ素子（メモリセル）の断面概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係るメモリ素子を用いたメモリマトリクスの概略斜視図である。
【図３】実施例１で製造されたメモリ素子のメモリ特性を表す電流／電圧特性の曲線である。
【図４】実施例１で製造された本発明の有機メモリ素子のセット状態及びリセット状態の経時変化を示したグラフである。
【図５】実施例１で製造された本発明の有機メモリ素子のスイッチングサイクル（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｙｃｌｅ）を示したグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１００  有機メモリ素子
１０  第１電極
２０  有機活性層
３０  第２電極
【図１】
2008153616.tif 000029
【図２】
2008153616.tif 000030
【図３】
2008153616.tif 000031
【図４】
2008153616.tif 000032
【図５】
2008153616.tif 000033