도 2 를 참조 하 면 , 상변화 물질 특히 칼코겐 화합물 을 사용 한 상변화 메모리 소자 는 결정질 상태 ( set , D 0 ) 에서 는 수 K Ω 영역 의 저항 값 을 가지 며 비정질 상태 ( reset , D 1 ) 에서 는 수 M Ω 영역 의 저항 값 을 가진다 . 이 경우 결정질 상태 와 비정질 상태 의 저항 값 의 차이 를 이용 하 여 2 개 의 저항 값 레벨 을 추출 한다 . 한편 , DO 상태 와 D 1 상태 의 저항 값 차이 가 매우 크 므로 이 두 상태 의 저항 값 사이 에서 약 2 개 의 저항 값 레벨 을 더 추출 해 낼 수 있 다면 총 4 개 의 저항 값 레벨 을 추출 할 수 있 다 . 이것 은 1 개 의 셀 에서 2 개 셀 의 동작 특성 을 확보 할 수 있 다는 의미 이 다 . 그러나 , DO 상태 와 D 1 상태 사이 는 저항 이 급격 하 게 상승 하 는 분포 를 가지 므로 수십 K Ω ~ 수백 K Ω 수준 의 중간 저항 을 안정 적 으로 확보 하 는 것 이 매우 어렵 다 . 따라서 , 안정 적 으로 다 수개 의 저항 값 레벨 을 추출 할 수 있 는 상변화 메모리 소자 의 구조 및 이 에 따른 프로그래밍 을 위한 펄스 인가 방법 이 필요 하 게 되 었 다 .