次世代強誘電体メモリ用強誘電体材料の電気的及び物理的特性
| Project/Area Number |
09F09816
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 外国 |
|---|
| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
舟窪 浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHENTIR M.-T. 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2009 – 2011
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
|
| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
|
|---|
| Keywords | 強誘電体メモリ / モデル実験 / 新物質探索 / 基礎特性 / 温度依存 / 温度依存性 |
|---|
| Research Abstract |
強誘電体メモリ(FeRAM)は、現在コンピュータのメインメモリとして使用されているDRAM並みの高速動作と、電源を切っても情報が保持される不揮発性を併せ持つ"究極のメモリ"として開発された。FeRAMは日本のメーカーが世界に先駆けて商品化し、JRのスイカ等に幅広く使われている。しかし、FeRAMを高密度化し、コンピュータのメインメモリとするためには、優れた強誘電性をもつ新物質の探索と、その物質の信頼性確保が不可欠である。本研究は、エピタキシャルのモデルサンプルを用いることで、新物質の探索とその信頼性確保を行おうとする野心的な研究である。
3年目の今年度は、環境に配慮した非鉛の材料探索として、BaTiO_3-Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3のエピタキシャル膜をパルスレーザー堆積法を用いて(100)SrRuO_3//(100)SrTiO_3基板上に作製した。
その結果、以下の結論を得た。
1)Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3は高圧合成相であるが、単相の膜の合成に成功した。
2)BaTiO_3-Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3系は、すべての組成範囲内について、単相の膜を作製可能であった。
3)Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3が20%以上では、残留分極値は、Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3含有量の増加に伴って単純に増加した。
4)強誘電体ヒステリシスの角型もBi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3が20%以上では、残留分極値は、Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3含有量の増加に伴って単純に増加した。
5)FeRAmの信頼性を損なう可能性のある圧電性は、従来のPb(Zr,Ti)O_3の約半分であった。
5)しかし抗電界の値も同様に増加してしまい、低電圧での駆動には不向きであった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
PbTiO_3とPb(Zr,Ti)O_3では、固溶体を作製した場合に物性挙動に大きな差があることが、明らかになり、PbTiO_3以外の新規材料系の探索が必要になった。しかし当初予定になかった非鉛圧電体の研究に取り組み、新規なBaTiO_3-Bi(Mg_<1/2>Ti_<1/2>)O_3系を見出した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後本研究の成果を踏まえて、現行の鉛系材料を凌駕するFeRAM用新規非鉛圧電体材料の開発を行っていく予定である。
|
Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
-
-
[Presentation] Relaxed PbTiO_3 Films Epitaxially Grown on CaF2 Substrates with a Wide Range of Thicknesses by Metal Organic Chemical Vapor Deposition2011
Author(s)
Mohamed-Tahar Chentir, Satoru Utsugi, Takashi Fujisawa, Yoshitaka Ehara, Tomoaki Yamada, Mutsuo Ishikawa, Masaaki Matsushima, Hiroshi Funakubo, Hitoshi Morioka
Organizer
12th European Meeting on Ferroelectricity (EMF 2011)
Place of Presentation
Bordeaux University, Bordeaux, France
Related Report
-
-
-
-
-
[Book] Ferroelectrics, Characterization and Modeling2011
Author(s)
Mohamed-Tahar Chentir, Hitoshi Morioka, Keisuke Saito, Yoshitaka Ehara, Shintaro Yokoyama, Takahiro Oikawa, Hiroshi Funakubo
Total Pages
16
Publisher
hange of Crystal Structure and Electrical Properties with Zr/(Zr+Ti) Ratio for Epitaxial Pb(Zr, Ti)O_3 films Grown on (100) cSrRuO_3//(100) SrTiO_3 Substrates by Metal Organic Chemical Vapor Deposition
Related Report
-
-
-
