2014 Fiscal Year Annual Research Report
非ペロブスカイト型ジルコニア基強誘電体の強弾性を用いた巨大圧電性の発現
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25889024
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
清水 荘雄 東京工業大学, 元素戦略研究センター, 特任助教 (60707587)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 強誘電体 / 蛍石型構造 / エピタキシャル薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度に該当する平成26年度は、前年度に一定の成果を得られた(2)多結晶薄膜の斜方晶相および強誘電性発現機構および(2)パルスレーザー堆積法を用いた斜方晶相エピタキシャル薄膜の特性評価を行った。
(1)多結晶薄膜における強誘電特性の発現機構として、強誘電性が確認されているIr/HfO2/Ir積層構造における熱処理条件について検討した。その結果、低温度や短時間の熱処理においては正方晶相が発現し、逆に高温や長時間の熱処理では安定相である単斜晶相が出現するのに対して斜方晶相出現のためには中間の熱処理条件を用いることが必要であることを明らかにした。また、 Pt/HfO2/Pt積層構造においては酸素中および窒素中の熱処理によって結晶構造・強誘電特性が同一であることを確かめ、HfO2系薄膜における強誘電性が結晶構造由来であることを明確にした。
(2) パルスレーザー堆積法を用いた斜方晶相エピタキシャル薄膜の特性評価としては、前年度得られた斜方晶エピタキシャル薄膜の作製について強誘電特性の評価を行うため、下部電極層の検討を行いHfO2薄膜層まですべてエピタキシャル成長させた積層構造の作製に成功した。この結果この積層構造において強誘電特性の確認に成功し、エピタキシャルHfO2基薄膜において強誘電特性の確認に成功した。また、種々の面方位を持つ基板について強誘電特性を確認することによって自発分極と配向の関係について調査を行った。この結果強誘電体特性と構成相および結晶の配向が密接に関係していることが確認され、HfO2基薄膜における基強誘電性が結晶構造由来であることがこの結果からも明確となった。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
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[Presentation] Ferroelectric Property in HfO2-ZrO2 Film with Various Metal Electrodes2014
Author(s)
T. Shimizu, T. Yokouchi, T. Oikawa, T. Shiraishi, T. Kiguchi, A. Akama, T.J. Konno, D.J. Kim, A. Gruverman, and H. Funakubo
Organizer
2014 Joint IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, International Workshop on Acoustic Transduction Materials and Devices, Workshop on Piezoresponse Force Microscopy
Place of Presentation
Penn State University in State College, PA, USA
Year and Date
2014-05-12 – 2014-05-16
