2014 Fiscal Year Annual Research Report
実用化に向けて相変化メモリにおける高速高信頼性多値記録に関する研究
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24686042
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
イン ユウ 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (10520124)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 多値記録 / 不揮発性メモリ / 相変化メモリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.新材料の探索
1.1高速かつ低消費電力とされているSb2Te3に酸素を添加することによる挙動の変化を調べ、多値記録信頼性向上を目的とした適切な相変化材料であるかを検討した。酸素添加により明らかに結晶化温度が高くなった。酸素添加量が増加すると結晶化エネルギーが大きくなる傾向が示された。酸素を添加したSb2Te3は添加量が増加するにつれて結晶化エネルギーの増加や高温でも保存が可能になるという点で、不揮発性多値記録における信頼性向上をさせることができる。1.2窒素をGe1Sb2Te4に添加し、結晶挙動を調べた。窒素添加無しのGe1Sb2Te4において、150℃の近辺で抵抗率が急に変わってしまった。窒素添加することにより、形成された微細な窒化物はGe1Sb2Te4の結晶化を妨げることができるため、100℃から400℃に渡って抵抗率は徐々に低下するようになった。この抵抗率特性を十分に生かせば、中間値をたくさん取ることが可能となり、高信頼性超多値記録実現を期待できる。
2.高信頼性多値記録の実証
2.1 GeTeを用いた素子を作製し、高速多値記録の繰り返しを研究した。10nsにおいても、素子を作動することができた。また、階段状のパルスを印加することにより、素子抵抗は前状態に依らず容易に制御ができた。また、パルスの幅と高さを変え、素子抵抗を精密的かつ高速に制御することができるようになった。2.2 各中間レベルのバラツキの有効な抑制方法として、高抵抗率比を持つ材料（N-GeSbTe等）を利用した。また、素子において相変化領域と結晶構造を高度精密に制御するために、素子構造とパルスの形を再設計、調整した。精密電流制御法を採用し、バラツキを抑えるアルゴリズムを確立した。また、高速で自由に各抵抗状態間に転移させる方法を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.超多値記録に適した材料特性を得た。
2.高速にメモリ素子抵抗を制御することができた。
3.多値記録の繰り返しができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通りに本研究を推進して行きたいと思う。
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| Causes of Carryover |
ターゲットの購入と材料の結晶挙動を調べるに使用する電気炉の購入が遅れているため。
また、素子作製に使う電子レジストは在庫無かったため、購入できなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
新材料探索のため、ターゲットと電気炉の購入に使用する予定である。
素子作製の際に使う基板、薬品、レジスト等を購入するに使用する予定である。
また、データ整理が必要であるため、学生に謝金を出す予定である。
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Research Products
(16 results)
