| 研究課題/領域番号 |
18H01879
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
山田 浩之 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 (00415762)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
|
|---|
| キーワード | 強誘電トンネル接合 / 抵抗スイッチング / 不揮発性メモリ / 酸化物ヘテロ構造 / ハフニア系強誘電体 / エピタキシャル成長 / ハフニア / 蛍石型酸化物薄膜 / 強誘電体 / トンネル接合 / 酸化物界面 / 抵抗変化型メモリ / 酸化物エレクトロニクス / 薄膜 |
|---|
| 研究成果の概要 |
ハフニア系強誘電体は、CMOSプロセスとの親和性が良いため注目されている。本研究では、YO1.5置換HfO2 (YHO)およびHf0.5Zr0.5O2 (HZO)を対象に、酸化物下部電極(ITO)の活用と2段階アニールにより、原子レベル平坦かつ膜厚が均一なYHO (HZO)/ITO多結晶ヘテロ構造を、SiO2/Si基板上に作製することに成功した。これにより、YHO(12 nm)については、エピタキシャル単結晶膜に匹敵する残留分極(13 μC/cm2)を実証、HZOについては、膜厚2.4nmのPt/HZO/ITOトンネル接合を作製, 強誘電性に起因したトンネル抵抗のスイッチングを実証した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実用化しやすい強誘電材料を厚さ数nmまで薄膜化し、その薄膜をオングストロームスケールで平坦化したことにより、“電子的機構”に基づく、信頼性・安定性・書換え耐性等の高さを特徴とする新たな不揮発性メモリ「強誘電トンネル接合(FTJ)メモリ」実現への足がかかりを掴んだ。これは、近年注目されている、人間の脳機能を模した新原理コンピューティング技術で必要となる「神経模倣素子」（人工ニューロン、人工シナプス）への応用も期待される。学術面では、応用技術の開発が先行して殆ど解明されていない、蛍石型構造を持つ酸化物の多彩な薄膜成長科学・界面制御技術という基礎学理の構築に貢献した。
|
