2002 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
12134205
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
奥山 雅則 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60029569)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金島 岳 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (30283732)
山下 馨 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (40263230)
野田 実 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (20294168)
舟窪 浩 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助教授 (90219080)
|
|---|
| Keywords | 強誘電体 / 先端機能デバイス / 電子・電気材料 / 表面・界面物性 / メモリデバイス |
|---|
| Research Abstract |
MFIS構造のメモリ保持特性改善に有効であると考えられる酸素アニールがSBT薄膜に与える効果を、紫外線光電子分光法(UV-PYS)、およびX線光電子分光法(XPS)を用いて検討を進めた。
通常の電気炉を用いた酸素アニールがPLD-SBT薄膜に与える効果をUV-PYS、およびAr^+エッチング銃を備えたXPSを用いて調べた。UV-PYS測定の結果から、酸素アニールによりPLD-SBT薄膜のFermi準位と真空準位との差が減少し、酸素アニール後は他の製法によるSBT薄膜とほぼ同様のFermiエネルギー5.5〜5.6eVを持つことが示された。このことからPLD-SBT薄膜のホールに対するSchottky伝導が酸素アニールにより減少する可能性を示した。XPS測定の結果から、このPLD-SBT薄膜中の酸化ビスマス層は他の製法によるSBT薄膜よりも還元され易いことが分かった。同様の手法を用いてPt基板上に作成したBi過剰MOD-SBT薄膜の加圧酸素アニール効果を調べた。UV-PYS測定の結果から、パイロクロア相を多く含むMOD-SBT薄膜ほど加圧アニールによりFermi準位と真空準位との差が増加することが示された。XPS測定の結果から、加圧アニールによりこれらのMOD-SBT薄膜表面に(Bi_2O_2)^<2+>層とは異なるBi_xO_yが形成されたと推測された。加圧アニールによるリーク電流低減の傾向は、このBi_xO_y形成による効果である可能性もある。以上のようにMFIS構造のゲート容量保持特性を改善し得た酸素アニール処理は、1)ホールに対するSchottky伝導の低減、2)SBT膜のリーク電流低減という望ましい効果があることが示唆され、MFIS構造の記憶保持特性の改善に有効であると期待される。
|
Research Products
(9 results)
-
[Publications] K.Kodama, M.Takahashi, D.Ricinshi, A.I.Lerescu, M.Noda, M.Okuyama: "Improved Retention Characteristics of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure Using a Post-Oxygen-Annealing Treatment"Japanese Journal of Applied Physics. 41, No.4B. 2639-2644 (2002)
-
[Publications] M.Noda, T.Nakaiso, K.Takarabe, K.Kodama, M.Okuyama: "Preparation and Characterization of Bi_4Ti_3O_<12>-SrBi_4Ti_4O_<15> ferroelectric thin films by pulsed laser deposition"Journal of Crystal Growth. 237-239. 478-481 (2002)
-
[Publications] M.Takahashi, K.Kodama, T.Nakaiso, M.Noda, M.Okuyama: "Effect of Leakage Current through Ferroelectric and Insulator on Retention Characteristics of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure"Integrated Ferroelectrics. 40. 125-134 (2001)
-
[Publications] M.Takahashi, K.Kodama, M.Noda, P.Hedblom, A.Grishin, M.Okuyama: "Oxygen Annealing Effect of Photoelectron Spectra in SrBi_2Ta_2O_9 Film"Japanese Journal of Applied Physics. 41, No.11B. 6797-6802 (2002)
-
[Publications] M.Okuyama, K.Kodama, M.Takahashi, M.Noda: "強誘電体ゲート電界効果トランジスタメモリーのための強誘電体-絶縁体-半導体構造"Ouyou Butsuri (in Japanese). 71, No.5. 566-570 (2002)
-
[Publications] A.Shibuya, M.Noda, M.Okuyama, H.Fujisawa, M.Shimizu: "Natural-superlattice-structured Bi_4Ti_3O_<12>-SrBi_4Ti_4O_<15> ferroelectric thin films"Applied Physics Letters. 82, No.5. 784-786 (2003)
-
[Publications] M.Noda, K.Kodama, S.Kitai, M.Takahashi T.Kanashima, M.Okuyama: "Basic Characteristics of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure Using High-k PrO_x Insulator Layer"Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2003)
-
[Publications] M.Noda, K.Kodama, I.Ikeuchu, M.Takahashi, M.Okuyama: "A Significant Improvement in Memory Retention of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure for One Transistor-type Ferroelectric Memory by Rapid Thermal Annealing"Japanese Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2003)
-
[Publications] H.Funakubo, K.Tokita, T.Oikawa, M.Aratani, K.Saito: "Comparison of Crystal Structure and Electrical Properties of Tetragonal and Rhombohedral Pb(Zr, Ti)O_3 Films Prepared at Low Temperature bu Pulsed-Metalorganic Chemical Vapor Deposition"Journal of Applied Physics. 92, No.9. 5448-5452 (2002)
