| 研究課題/領域番号 |
11555085
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
徳光 永輔 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10197882)
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| 研究分担者 |
木島 健 シャープ(株), 機能デバイス研究所, 主任
大見 俊一郎 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (30282859)
石原 宏 東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 教授 (60016657)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1999年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | 強誘電体メモリ / 有機金属気相成長法(MOCVD) / SrBi_2Ta_2O_9 / プラズマ / 酸素プラズマ |
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| 研究概要 |
本研究は、次世代の不揮発性強誘電体メモリへの応用を考慮し、良好な特性をもつ強誘電体膜を有機金属気相成長(MOCVD)法により低温で形成する技術を開発することを目的としている。この目的を達成するため、本研究では、溶液気化MOCVD法による強誘電体SrBi_2Ta_2O_9(SBT)の成膜中に、補助的なエネルギーとして高周波プラズマを導入した。Sr-Ta原料としてSr[Ta(OC_2H_5)_6]_2を用いた場合、高温では原料の解離が顕著になるため、強誘電性を持つSBT膜を形成するためには、一旦低温(350℃)で膜を堆積し、さらに高温の結晶化アニールが必要であることを指摘した。結晶化アニールを酸素プラズマ中で行うと結晶化が促進され、650℃で成膜したSBT膜の強誘電性を確認することができた。次に強誘電特性の改善を目的として、Sr-Ta原料として安定性の高いSr[Ta(OC_2H_5)_5(OC_2H_4OCH_3)]_2を新たに採用した。この原料では、従来まで問題であった原料の解離による組成ずれが抑制できる。プラズマを印加せずに、SBT膜を750℃で成膜したところ、残留分極6.2μC/cm^2抗電界62kV/cmをもつ良好な電気的特性が得られた。さらに、プラズマを印加して低温結晶化を試みたところ、プラズマ出力20Wの場合、615℃という従来よりも150℃程度低い温度での結晶化に成功した。形成したSBT膜の強誘電性を確認したところ、矩形性の良好な分極-電界(P-E)特性が得られ、残留分極の値は5.8μC/cm^2であった。この値は、ゾルゲル法など、他の手法で750℃程度の高温で成膜した場合の特性に匹敵するものである。
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