| 研究課題/領域番号 |
17360144
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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・電気材料工学
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
清水 勝 兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教 (30154305)
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| 研究分担者 |
本田 耕一郎 株式会社富士通研究所, 基盤技術研究所, 主幹研究員 (60399730)
藤沢 浩訓 University of Hyogo, Graduate School pf Engineering, Assistant Professor (30285340)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2006年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | サイズ効果 / PbTiO_3極薄膜 / PbTiO_3ナノアイランド / MOCVD法 / 圧電応答顕微鏡 / 臨界膜厚 / 相転移温度 / 放射光X線回折 / 強誘電体極薄膜 / 強誘電体ナノ構造 / 強誘電体 / 極薄膜 / ナノ構造 / 自己集合化 |
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| 研究概要 |
強誘電体薄膜の二次元的(膜厚)及び三次元的サイズ(微小化)が強誘電物性に及ぼす影響(サイズ効果)を調べる目的で、膜厚10nm以下のPbTiO_3極薄膜、サイズ100nm以下のPbTiO_3ナノアイランド構造作製を行うと同時に、それらの強誘電物性に関して調べた。得られた成果を以下にまとめる。
(強誘電体極薄膜)
1.MOCVD法によりSrRuO_3/SrTiO_3やSrTiO_3基板上に膜厚10nm-0.9nmのエピタキシャルPbTiO_3極薄膜を作製することに成功した。
2.圧電応答顕微鏡測定により、膜厚1.3nm(3格子相当)のPbTiO_3極薄膜が強誘電性を示すが、膜厚0.9nm(2.2格子相当)極薄膜は強誘電性を示さないことを明らかにした。
3.走査型非線形誘電率顕微鏡測定からは、上記2の結果を支持する結果が得られ、臨界膜厚が1.3nm程度(約3格子)であることを示した。
(強誘電体ナノ構造)
1.MOCVD法によりPt/SiO_2/SiやPt/SrTiO_3基板上にPbTiO_3及びPZTナノ島構造を作製することができた。また基板のエピタキシャル関係を利用することで、形状制御を行うことができた。
2.圧電応答顕微鏡測定から、幅2.7nm、高さ1.2nmのPbTiO_3ナノアイランドが強誘電性を示すことが分かった。
3.ラマン分光測定から、ナノアイランドのサイズが小さくなるにつれて、相転移温度が減少することを初めて明らかにした。
4.放射光X線回折による構造解析からは、Pt/SrTiO_3(111)上のナノアイランドのサイズが100nm以下になるとc軸長がa軸長に近づき、正方晶から立方晶系に近づく傾向にあることが初めて分かった。
5.自己集合プロセスで作製したAuナノドットを上部電極に用いることで、ナノアイランドの電気特性を測定することができた。
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