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還元型酸化グラフェンを用いた学習機能を有する超低消費電力デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04275
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

大畠 昭子  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任准教授 (00301747)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード酸化グラフェン / アナログメモリー / 学習機能 / 超消費電力 / グラフェン / メモリー / アナログメモリ / 人工知能用デバイス / RRAM / メモリ / IOT
研究成果の概要

AI用デバイスには低消費電力で学習機能を持つメモリが有効で、抵抗型メモリの研究が注目されているが、消費電力の問題がある。そのため本研究では、酸化グラフェン(GO)のレーザー還元で簡易に作製できる低消費電力抵抗型メモリの実現を目指す。
結果としてGOのレーザー還元で電気抵抗の変調とメモリ効果出現を確認し、素子間での再現も確認、メモリには部分還元領域が重要である事が明らかになった。物性評価では、FTIR,ラマン分光でGOの還元を確認した。メカニズム調査のため、プローブでサンプル内の場所を変え電気特性を評価した。今後の評価が必要であるが、メモリ効果は非還元、部分還元領域で違いがある事がわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、IOTや人工知能と言った今後さらに重要な領域で必要となる半導体デバイスの開発に関するものである。特に、簡易作製が可能で低消費電力となる抵抗型メモリーの開発が求められているが、本研究では酸化グラフェンをレーザーで還元するという方法で、任意の場所に容易に抵抗型メモリーが作製できる事を示したものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Granada University(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Granada University(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Resistive Switching in Graphene Oxide2020

    • 著者名/発表者名
      Romero Francisco J.、Toral Alejando、Medina-Rull Alberto、Moraila-Martinez Carmen Lucia、Morales Diego P.、Ohata Akiko、Godoy Andres、Ruiz Francisco G.、Rodriguez Noel
    • 雑誌名

      Frontiers in Materials

      巻: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.3389/fmats.2020.00017

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Laser-Fabricated Reduced Graphene Oxide Memristors2019

    • 著者名/発表者名
      Romero、Toral-Lopez、Ohata、Morales、Ruiz、Godoy、Rodriguez
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 9 号: 6 ページ: 897-897

    • DOI

      10.3390/nano9060897

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design, fabrication and characterization of capacitive humidity sensors based on emerging flexible technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Romero Francisco J.、Rivadeneyra Almudena、Salinas-Castillo Alfonso、Ohata Akiko、Morales Diego P.、Becherer Markus、Rodriguez Noel
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 287 ページ: 459-467

    • DOI

      10.1016/j.snb.2019.02.043

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Memcapacitor emulator based on the Miller effect2019

    • 著者名/発表者名
      Romero Francisco J.、Morales Diego P.、Godoy Andres、Ruiz Francisco G.、Tienda‐Luna Isabel M.、Ohata Akiko、Rodriguez Noel
    • 雑誌名

      International Journal of Circuit Theory and Applications

      巻: 47 号: 4 ページ: 572-579

    • DOI

      10.1002/cta.2604

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Impact of partial reduction on electrical properties in Graphene Oxide films2020

    • 著者名/発表者名
      A. Ohata, Francisco J Romero, Noel Rodriguez
    • 学会等名
      MRS 2020 Nov.28, (2020).
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-03-23  

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