Research Project
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
(1)日本初のオリジナルのメモリデバイス作製:シリコンと強誘電体薄膜のインテグレーションを目指し実施中の研究により、従来の酸化物強誘電体材料の持つ欠点を克服する新材料として、スピングラス、双極子グラス、ワイドギャップ酸化物半導体(ZnO等)物質を選定し、シリコン半導体素子へのインテグレーションを実施した。さらにナノ電極^*間にDNA等の有機メモリ分子を組み込んだナノ構造制御メモリ素子も作製。(2)メモリデバイスの量子サイズ効果と集積化素子特性評価:(1)で選択したメモリ材料の素子サイズ(膜厚、パターン形状)の変化に伴う、メモリ特性(誘電率、磁化率)の変化を調べ、誘電体の電子分極および磁性体のスピンとの相関を明らかにし、デバイスとして動作する物理的な集積化の限界を明らかにした。特に、極限のサイズ領域(10-20nm膜厚)における、誘電物性の変化(量子効果)を評価するため、原子間力顕微鏡(AFM)に組み込んだ誘電物性評価装置を用いて、集積化時の素子特性を明らかにした。^<**>名取(筑波大)らの理論的予測と比較して考察を行った。また、ナノスケールへの集積化時に課題となる、完全界面制御を確立するため、これまでに構築してきたシリコン(100)および(111)表面上へ形成した強誘電体薄膜、およびバッファー層に使用する極薄(1nm程度)SiON形成技術を確立した。この為の界面評価は高分解能TEMを用いた^<***>。*、**、***については、堀池(東大)、一木(東洋大)、名取(筑波大)、田中(名大)らと共同して進めた。
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