| 研究課題/領域番号 |
16H02335
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
宮田 典幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (40358130)
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| 研究分担者 |
野平 博司 東京都市大学, 工学部, 教授 (30241110)
奈良 純 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (30354145)
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| 研究協力者 |
山崎 隆浩
住田 杏子
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2018年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2017年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2016年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
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| キーワード | 不揮発性メモリ / 界面ダイポール / 酸化物 / X線光電子分光法 / 第一原理計算 / ニューロモルフィック / 不揮発メモリ / 酸化膜 / アモルファス / X線励起光電子分光法 / MOS / XPS / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器 / 表面・界面物性 / データストレージ機械学習 / データストレージ / 機械学習 |
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| 研究成果の概要 |
代表者が提案した界面ダイポール変調メモリ機構を組み込んだ多層HfO2/SiO2 型デバイスを試作し、初めてのフラッシュメモリ動作に成功した。１０万回を超える書き換え耐性およびニューロモルフィック応用が期待されるアナログ動作の確認にも成功した。また、硬 X 線光電子分光法による化学結合状態およびポテンシャルの印加電圧依存性からHfO2/SiO2界面の変調機構を考察するとともに、第一原理計算から界面近傍の化学結合の変形がポテンシャル変調を誘起することを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
界面ダイポール変調は、代表者が提案したMOS (metal oxide semiconductor) 構造を用いたメモリ動作原理で、MOSキャパシタの特性からは動作実証されていたが、MOS FET (field effect transistor)に組み込んで動作させるフラッシュ型メモリは本研究が初めてとなる。硬 X 線光電子分光法による印加電圧下のその場観察も初めての実験であり、第一原理計算によるポテンシャル変調機構の議論は学術的価値が高いと考えている。また、新規不揮発メモリは巨大市場が約束されており、現在、世界中で研究開発が活発になっている。
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