MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 비휘발성 기억소자용 $ReMnO_3$(Re:Y, Ho, Er) 박막을 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)으로 증착하였다. $ReMnO_3$ 박막을 Si(100) 기판 위에 700${circ}C$-2시간 증착 시켜 결정화를 위해 대기 중에서 900${circ}C$-1시간 열처리 시 육방정계(hexagonal) 단일상의 $ReMnO_3$ 박막을 형성하였다. 육방정계 단일상 구조에서 $ReMnO_3$ 박막의 강유전 특성은 c-축 배향성에 의존하였으며, c-축 배향성이 우수한 $YMnO_3$ 박막의 잔류 분극(Pr) 값은 105 nC/$cm^2$로 가장 우수하였다. 또한 누설 전류 밀도(leakage current density) 값은 미세구조의 결정립 크기에 의존하였으며, 결정립 크기가 100∼150 nm인 $YMnO_3$ 박막의 누설 전류 밀도 값은 인가전압 0.5 V에서 $10^{-8}$ A/$cm^2$을 나타내었다.
$ReMnO_3$(Re:Y, Ho, Er) thin films were prepared by MOCVD method available to non-volatile memory device with MFS-FET structure. $ReMnO_3$ thin films were deposited on the Si(100) substrate at 700${circ}C$ for 2h. When the films were post-annealed at 900${circ}C$ for 1h in air, the single phase of hexagonal $ReMnO_3$ thin films were detected. Ferroelectric properties of $ReMnO_3$ thin films were dependent on the degree of c-axis orientation in the single phase of hexagonal structure and remnant polarization (Pr) of $YMnO_3$ thin films with high degree of c-axis orientation was 105 nC/$cm^2$. Leakage current density was dependent on the grain size of microstructure and that of $YMnO_3$ thin films with grain size of 100∼150 nm was $10^{-8}$ A/$cm^2$ at applied voltage of 0.5 V.
