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導電性ブリッジメモリにおける素子設計手法としての「細孔エンジニアリング」の提案

研究課題

研究課題/領域番号 15K06017
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 電子デバイス・電子機器
研究機関東京理科大学 (2017)
鳥取大学 (2015-2016)

研究代表者

木下 健太郎  東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 准教授 (60418118)

研究分担者 伊藤 敏幸  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50193503)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードCBRAM / 細孔 / 溶媒添加 / イオン液体 / 溶媒和イオン液体 / 金属イオン / 導電性ブリッジメモリ / 多結晶薄膜 / 溶媒 / 溶媒添加効果 / 金属イオン含有イオン液体 / ナノ多孔体 / 抵抗変化メモリ / 動作電圧 / データ保持
研究成果の概要

本研究は「細孔エンジニアリング」の有効性の実証を目的とする. 本手法は(i)添加溶媒の種類,(ii)細孔サイズ, (iii)細孔壁の性質を通じてメモリ特性を制御するものである. 特に, 金属酸化物多孔体CBRAMにおいて, 添加溶媒の極性やpHがメモリ効果に決定的な影響を及ぼすことを明らかにした. 本研究にてCBRAMの性能を向上させる添加溶媒が多数開発された. 例えば, Cu2+やAg+を含有させたイオン液体を添加することで, 書き換え回数(SE)の著しい向上が実現した. 溶媒和イオン液体の添加により, Cu2+の陰極への接近を容易にし, SEに加えてスイッチング電圧の低下も実現した.

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

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ナノ多孔体の導入による超微細高性能メモリの実現2017

    • 著者名/発表者名
      木下健太郎
    • 雑誌名

      ゼオライト

      巻: 34 号: 1 ページ: 10-18

    • DOI

      10.20731/zeoraito.34.1.10

    • NAID

      40021079224

    • ISSN
      0918-7774
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Significantly Improved Performance of a Conducting-bridge Random Access Memory (CB-RAM) Device Using Copper-containing Glyme Salt,2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka, H.; Yamashita, T.; Harada, A.; Sakaguchi, A.; Kinoshita, K.; Kishida, S.; Hayase, S.; Nokami, T.; Itoh, T.
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 12 ページ: 1832-1835

    • DOI

      10.1246/cl.170854

    • NAID

      130006243157

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Switching Endurance of Conducting-Bridge Random Access Memory by Addition of Metal Ion-Containing Ionic Liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kinoshita, Atsushi Sakaguchi, Akinori Harada, Hiroki Yamaoka, Satoru Kishida, Yukinobu Fukaya, Toshiki Nokami, Toshiyuki Itoh
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 4S ページ: 04CE13-04CE13

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04ce13

    • NAID

      210000147592

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved Performance of a Conducting-Bridge Random Access Memory using Ionic Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Harada, A.; Yamaoka, H.; Tojo, S.; Watanabe, K.; Sakaguchi, A.; Kinoshita, K.; Kishida, S.; Fukaya, Y.; Matsumoto, K.; Hagiwara,R.; Sakaguchi, H.; Nokami, T.; Itoh, T.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: 4 号: 30 ページ: 7215-7222

    • DOI

      10.1039/c6tc01486k

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of ultraviolet irradiation on data retention characteristics in resistive random access memory2016

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Kimura, Kouotoku Ohmi, Satoru Kishida, and Kentaro Kinoshita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 108 号: 12

    • DOI

      10.1063/1.4944413

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Copper Ion Containing Ionic Liquids Provides Improved Endurance and Switching Voltage Distributions of Conducting-Bridge Random Access Memory2015

    • 著者名/発表者名
      Akinori Harada, Hiroki Yamaoka, Kouhei Watanabe, Kentaro Kinoshita, Satoru Kishida, Yukinobu Fukaya, Toshiki Nokami, Toshiyuki Itoh
    • 雑誌名

      Chemistry Letter

      巻: 44 号: 11 ページ: 1578-1580

    • DOI

      10.1246/cl.150773

    • NAID

      130005108105

    • 関連する報告書
      2015 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] Improving Memory Performance of Cu/HfO2/Pt Conducting-Bridge RAM by Solvent Substitution2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kinoshita
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 69 ページ: 11-17

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced stability of the HfO2 electrolyte and reduced working voltage of a CB-RAM by an ionic liquid2015

    • 著者名/発表者名
      A. Harada, H. Yamaoka, R. Ogata, K. Watanabe, K. Kinoshita, S. Kishida, T. Nokami and T. Itoh
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 27 ページ: 6966-6969

    • DOI

      10.1039/c5tc01127b

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イオン液体で実現する高性能抵抗可変型メモリ(CB-RAM)2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤敏幸, 野上敏材, 早瀬修一, 木下健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CB-RAM用イオン液体の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山岡弘貴、阪口敦、山下拓哉、木下健太郎、岸田悟、伊藤敏幸
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会 講演番号3E4-46
    • 発表場所
      神奈川県横浜市慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu含有PEGイオン液体による抵抗可変型メモリの機能向上2017

    • 著者名/発表者名
      山下拓哉, 山岡弘貴, 原田晃典, 阪口敦, 木下健太郎, 岸田悟, 早瀬修一, 野上敏材, 伊藤敏幸
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 導電性ブリッジメモリにおける金属イオン添加イオン液体供給の影響2016

    • 著者名/発表者名
      阪口 敦, 山岡 弘貴, 伊藤 敏幸, 岸田 悟, 木下 健太郎
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会 講演番号13a-A31-11
    • 発表場所
      新潟県新潟市朱鷺メッセ
    • 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] イオン液体添加による導電性ブリッジメモリの性能と信頼性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      阪口敦,渡邉浩平,原田晃典, 山岡弘貴, 伊藤敏幸, 岸田悟, 木下健太郎
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば, 日本
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Improving Memory Performance of Cu/HfO2/Pt Conducting-Bridge RAM by Solvent Substitution2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kinoshita
    • 学会等名
      The 228th ECS meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center, Phoenix, Arizona, USA
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 「応用物理」学会誌第85巻第2号2016

    • 著者名/発表者名
      木下健太郎
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-12-27  

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