• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

相転移酸化物薄膜の面直方向スイッチングに基づく低電圧発振素子に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04652
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関東海大学

研究代表者

沖村 邦雄  東海大学, 工学部, 教授 (00194473)

研究協力者 シュルズミヤ モハメッド  
アズハン ヌルーハニス  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード相転移酸化物 / バナジウム酸化物 / 絶縁体金属転移 / 負性抵抗特性 / しきい値スイッチング / 自励発振現象 / 結晶成長 / 薄膜堆積 / 絶縁体-金属転移 / TiNバッファー層 / 配向成長 / プローバー圧 / 中間状態 / 二酸化バナジウム薄膜 / 相転移現象 / 積層構造素子 / 配向性TiN電極 / 絶縁体-金属転移
研究成果の概要

本研究は68℃付近で4桁に及ぶ抵抗変化を伴う絶縁体-金属転移(IMT)を発現する二酸化バナジウム(VO2)薄膜を動作層とする自励発振現象に関するものである.配向TiN(111)上へ低温成膜によって界面特性に優れるVO2/TiN/Ti/Si積層素子を作製した.本素子は1.6 Vの低電圧において負性抵抗域を持つしきい値スイッチングを示した.更に,TiN層とVO2薄膜にプローバー探針を当て,その接触圧を5~150 MPaと変化させた結果,60 MPa時に15 MHzの世界最高周波数を得た.本発振はVO2の中間相を経由している可能性があり,構造安定な発振素子実現に重要な成果と考えられる.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Impact of (111)-oriented TiN conductive layers for the growth of vanadium dioxide films and the effect of grain boundary diffusions2018

    • 著者名/発表者名
      omohiro Aoto, Kenta Sato, Md. Suruz Mian, and Kunio Okimura
    • 雑誌名

      Jouranal of Alloys and Compounds

      巻: 748 ページ: 87-92

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature growth of VO2 films on transparent ZnO/glass and Al-doped ZnO/glass and their optical transition properties2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sato, Hiroaki Hoshino, Md. Suruz Mian, and Kunio Okimura
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 651 ページ: 91-96

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recrystallization of VO2 films into (011)-oriented micrometer-sized grains on Al2O3 (001) in biased reactive sputtering2017

    • 著者名/発表者名
      Nurul Hanis Azhan, K. Okimura, K. Matsuoka, Mustapha Zaghrioui, and J. Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology A

      巻: 35 号: 6

    • DOI

      10.1116/1.4989669

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative study of TiN and TiN/Ti as bottom electrodes for layered type devices with phase transition VO2 films2017

    • 著者名/発表者名
      Md. Suruz Mian, , Kunio Okimura, and Masao Kohzaki
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 636 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2017.05.027

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of amorphous silicon nitride thin films by radio-frequency sputtering assisted by an inductively coupled plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishii, T. Kaneko, K. Okimura, H. Shindo, and M. Isomura
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 624 ページ: 49-53

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2017.01.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oriented Growth of VO2(B) Thin Films on Mo Foils by Reactive Sputtering for Lithium Ion Batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Kui Su, Takuya Naka, Nurul Hanis Azhan, Kunio Okimura, and Masashi Higuchi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 616 ページ: 95-100

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.07.056

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamically Babinet-invertible metasurface: a capacitive-inductive reconfigurable filter for terahertz waves using vanadium-dioxide metal-insulator transition2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Urade, Yosuke Nakata, Kunio Okimura, Toshihiro Nakanishi, Fumiaki Miyamaru, Mitsuo Wada Takeda, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 5 ページ: 4405-4410

    • DOI

      10.1364/oe.24.004405

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Babinet-Invertible Metasurfaces to Realize Transmission-Reflection Switching for Orthogonal Polarizations of Light2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Nakata, Yoshiro Urade, Kunio Okimura, Toshihiro Nakanishi, Fumiaki Miyamaru, Mitsuo W. Takeda, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 6 号: 4 ページ: 044022-044022

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.6.044022

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Large modification in insulator-metal transition of VO2 films grown on Al2O3 (001) by high energy ion irradiation in biased reactive sputtering2016

    • 著者名/発表者名
      Nurul Hanis Azhan, Kunio Okimura, Yoshiyuki Ohtsubo, Shin-ichi Kimura, Mustapha Zaghrioui, and Joe Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4941348

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-oscillation up to 9 MHz based on voltage triggered switching in VO2/TiN point contact junctions2015

    • 著者名/発表者名
      Md. Suruz Mian, Kunio Okimura, Joe Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 21

    • DOI

      10.1063/1.4922122

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radio frequency substrate biasing effects on the insulator-metal transition behavior of reactively sputtered VO2 films on sapphire (001)2015

    • 著者名/発表者名
      Nurul Hanis Azhan, Ku Sui, Kunio Okimura, and Joe Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 18

    • DOI

      10.1063/1.4921105

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] TiN(111)配向基板の導入による相転移VO2薄膜の配向成長と粒界拡散効果2018

    • 著者名/発表者名
      青戸 智寛, 沖村 邦雄
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TiN導電層上VO2薄膜における自励発振特性の電極探針荷重依存性2018

    • 著者名/発表者名
      戸部 龍太, 青戸 智寛, 北川 陽介, 間宮 圭亮,沖村 邦雄
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] VO2/TiN/Ti/Si積層構造デバイスにおけるマルチステップ発振2017

    • 著者名/発表者名
      青戸智寛,佐藤賢太,モハメッド シュルズ ミヤ,沖村邦雄
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ ヨコハマ
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Phase Transition Properties of VO2 Thin Films on Conductive TiN Layers2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tobe, T, Aoto, K. Sato, Md. Suruz Mian, and K. Okimura
    • 学会等名
      Micro/Nano Technology Center International Symposium (mntcis2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical and optical properties of VO2 films deposited on conductive Al:ZnO layer2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sato, Hiroaki Hoshino, Md. Suruz Mian, Kunio Okimura, Yoshio Yasumori
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-oscillation characteristics of oriented VO2 films on conductive TiN/Ti layers2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Aoto, Kenta Sato, Md. Suruz Mian, Kunio Okimura
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Oriented growth of VO2 thin films on conductive TiN/Ti layers and thiir self-oscillations phenomena2017

    • 著者名/発表者名
      T. Aoto, K. Sato, M.S. Mian, and K. Okimura
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth of VO2 thin films on transparent conductive Al-doped ZnO films on glass substrates2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshino, K. Sato, M.S. Mian, Y. Yasumori, and K. Okimura
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相転移VO2における金属的状態間を遷移する発振現象2017

    • 著者名/発表者名
      青戸 智寛, 沖村 邦雄
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Low temperature growth of VO2 films on ZnO/glass and their transition properties2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, H. Hoshino, Md. Suruz Mian, and K. Okimura
    • 学会等名
      The 26th Annual meeting of MRS-J International Symposium: Advanced Functional Oxide Materials
    • 発表場所
      Yokohama Port Opening Plaza
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 導電性TiN層上への相転移VO2薄膜の配向成長と転移特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      青戸智寛, 田邊祐大, 中村拓也, 佐藤賢太, モハメッド シュルズミヤ,沖村邦雄
    • 学会等名
      第36回表面科学学術講演会・第57回真空に関する連合講演会(真空・表面合同講演会2016)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ZnO/glass上への反応性スパッタ法によるVO2薄膜の低温成長と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤賢太,星野寛明,モハメッド シュルズミヤ,沖村邦雄
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ・新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristic μm-sized VO2 domains grown on Al2O3 (001) deposited under particular substrate biasing conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Nurul Hanis Azhan, Kunio Okimura, Mustapha Zaghrioui, and Joe Sakai
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE18)
    • 発表場所
      Nagoya International Convention Center
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 導電性ITO層上に成長したM2相VO2薄膜のIMT特性及び自励発振特性2016

    • 著者名/発表者名
      モハメッド シュルズミヤ,佐藤賢太,按田祐輔,椎名庸介,沖村邦雄,坂井 穣
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Voltage induced electrical oscillation in VO2-based layered structure device2015

    • 著者名/発表者名
      Md. Suruz Mian, Kunio Okimura and Joe Sakai
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM)
    • 発表場所
      Jeju International Convention Center, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] VO2/Ti/Si点接触積層型デバイスにおける自励発振現象のパラメータ依存性2015

    • 著者名/発表者名
      モハメッド シュルズミヤ,沖村邦雄,坂井 穣
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] High frequency self-oscillations in VO2 based out-of-plane device structure2015

    • 著者名/発表者名
      Md. Suruz Mian, Kunio Okimura, Joe Sakai
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP 2015)
    • 発表場所
      Kyoto Research Park
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 沖村研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ei.u-tokai.ac.jp/Okimura-Lab/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東海大学工学部電気電子工学科沖村研究室

    • URL

      http://www.ei.u-tokai.ac.jp/Okimura-lab/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] http://www.ei.u-tokai.ac.jp/Okimura-lab/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi