| 研究課題/領域番号 |
17K18869
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
矢嶋 赳彬 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (10644346)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | プロトン / 酸化チタン / 固体イオにクス / AI / ニューロモルフィック / 揮発性 / 酸化物エレクトロニクス / 電子・電気材料 / 固体イオニクス / 水素 / 電気化学 / アナターゼ薄膜 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、「揮発性」デバイスによって人工知能のハードウェアを構成するための手掛かりを得ることを目的とした。そのような揮発性デバイスの一つとして、我々は多結晶TiO2薄膜中の水素を用いたデバイスに着目した。TiO2薄膜中水素の基本的な挙動について調べた結果、電気化学的に導入した水素の大部分が「界面」において安定化すること、またその水素分布が粒界にあまり影響されず均質であること、さらに表面からの水素離脱が数nmのSiO2キャップによって劇的に抑制できることを明らかにした。これは、TiO2を水素透過層、SiO2を障壁層、界面を蓄積層とした新しい固体水素デバイスの可能性を示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
AIアルゴリズムが急速に進歩しているが、そのためのハードウェアは依然GPU などの既存技術を用いている。そのため消費電力が圧倒的に高いなどの問題があり、AIに特化した新しいハードウェアの設計が強く望まれている。しかしハードウェアをどのようなアナログ電子デバイスで構成すればいいか、未だコンセンサスが得られておらず、従ってハードウェアの設計指針を立てることができない。本研究では、AIが様々な局面で示す「揮発性」に着目し、固体デバイス中の「揮発」的な物理現象によってAIハードウェアを構成するための重要なデバイスを実現できるのではないかと考え、実際に水素化TiO2薄膜をたたき台として検証を行った。
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