| 研究課題/領域番号 |
17K06804
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
高橋 昌男 東京工科大学, 工学部, 教授 (00188054)
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| 研究分担者 |
茂庭 昌弘 東京工科大学, 工学部, 教授 (50704623)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 複合アニオン化合物薄膜 / 電気化学的酸化 / 低温薄膜創製 / 絶縁体薄膜 / 抵抗変化型メモリ / 価電子制御 / 発光素子 / 低温創製 / セラミックス / 電子・電気材料 / 省エネルギー / 表面・界面物性 / 誘電体物性 |
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| 研究成果の概要 |
室温の大気圧下、有機溶媒中の電気化学的酸化反応により基板金属表面に複合アニオン化合物薄膜層を形成でき、生成した絶縁膜が次世代メモリとして注目されている抵抗変化型メモリ（ReRAM）のような次世代電子デバイスに応用可能であることを見出した。
水酸化テトラメチルアンモニウムのメタノール溶液中でタンタル（Ta）金属を電気化学的酸化する事で形成したTaOxNyを絶縁層に用いた＜Al/TaOxNy/Ta＞試料がReRAMに特徴的な電流－電圧（I-V）特性を示した。TaOxNyのアニオン欠損量を溶液中の水分濃度で制御できることを見出し、バイポーラ型のI-V特性を再現性良く発現する絶縁膜作製方法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複合アニオン化合物を大気圧下で室温創製できる新しい合成方法の開発に成功した。有機溶液中で数Vの電圧印加の電気化学反応を用いた合成方法であり、生成する化合物中のアニオン欠損量を反応溶液の水分濃度で制御でき、生成層を絶縁膜に用いて抵抗変化型メモリ（ReRAM）デバイスを作製できることを見出した。
低消費エネルギーの次世代型メモリデバイスであるReRAMの製造工程では、高真空装置の駆動などで絶縁膜作製に多くのエネルギーが使われている。本研究の成果をReRAMの絶縁膜製造工程に応用すれば、製造時のエネルギー消費量を圧倒的に低減でき、持続可能な社会の実現に大きく貢献できる。
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