| 研究課題/領域番号 |
16H04339
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
有田 正志 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20222755)
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| 研究分担者 |
高橋 庸夫 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90374610)
福地 厚 北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (00748890)
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| 研究協力者 |
武藤 恵
石川 竜介
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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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 抵抗変化メモリ / 電子顕微鏡 / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器 / ナノ材料 / 先端機能デバイス / その場計測技術 |
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| 研究成果の概要 |
透過電子顕微鏡その場観察法を用いて抵抗変化メモリ（ReRAM）の動作中のデバイス内部観察・解析を行った。銅（Cu）ナノフィラメントがメモリ動作に寄与するReRAM（CBRAM）のうち二層積層型CBRAMについて調査した結果、特性の異なる2種類の絶縁層を組み合わせる事によりCuの流入・移動が制御され、これが安定動作、動作回復の要因であることが分かった。また平面型CBRAMでは、デバイス初期化におけるCuナノ粒子の形成を捕らえる事に成功した。これがその後のメモリ動作を引き起こすと考えられる。これら実デバイスを模擬した観察・解析結果は、現在進んでいるデバイス・回路の設計において重要な知見を与える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究においては、基本動作原理にとどまらず、実デバイスの理解を目的としている。その点で過去の研究例とは異なる。より実用に近い二層型構造におけるCuの移動やナノフィラメント形成様式を明らかにできたことは、ReRAMデバイスの動作保証を行う上で重要な事項である。一方、TEM観察可能なReRAM回路の作製を念頭においた平面型CBRAMにおいて（電気特性と比較しながら）ナノスケール観察の可能性を示したことは、近年の人工ニューラルネットワーク開発に関連して、ReRAM回路のTEM的理解を促進でき得るものであり、今後のReRAM開発へ寄与が期待できる結果であると言える。
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