| 研究課題/領域番号 |
20K04568
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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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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 宇部工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
仙波 伸也 宇部工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40342555)
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| 研究分担者 |
浅田 裕法 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70201887)
佐藤 仁 広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (90243550)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 相変化メモリ / 相変化材料 / 結晶化温度 / 相変化 / 不揮発性メモリ / 微細加工 / 電子構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新しいメモリとして、非晶質と結晶間の相変化に伴う電気抵抗の差を利用した相変化メモリが開発されている。このメモリはUSBメモリのように電源を切ってもデータが消えず、且つ高速にデータの記録・転送ができる。しかし、熱に弱く、データを保持する性能が低いという問題が残っている。本研究では、この問題を解決するために遷移金属元素を添加し、原子間の結合を強固化することによって熱耐性を向上させることを提案し、検証する。熱耐性だけでなく、相変化にかかる時間も同時に評価し、相変化メモリ材料としての機能性を総合的に評価する。
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| 研究成果の概要 |
低抵抗の結晶相と高抵抗のアモルファス相をスイッチングする相変化メモリ（PCRAM）は、次世代の不揮発性メモリである。PCRAMの熱耐性向上には結晶化温度を高温化する課題がある。そこで本研究では、相変化材料であるGeTeにMnをドープすることで結晶化温度を改善することにした。
Ge1-xMnxTe薄膜の試料を真空蒸着法により作製し、試料の結晶化温度を明らかにするために、作製したサンプルを300℃に加熱しながら抵抗値を測定した。X線回折を用いて試料の結晶状態を評価した後に、エネルギー分散型X線分析でMn濃度を決定した。その結果、Mn濃度の上昇に伴い、結晶化温度も上昇することが確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
未だ実用化されていない相変化メモリ（PCRAM）は、不揮発かつ高速なメモリとして期待されているが、熱耐性が低いという課題が残されている。熱耐性を向上するためには材料固有の結晶化温度を高める必要がある。本研究はその結晶化温度の高い相変化材料を開発するものであり、その成果はPCRAMの実用化を進展させるうえで社会的意義がある。
※相変化メモリとは結晶相とアモルファス相をデータに対応付けたメモリで、電源を切ってもデータが残る不揮発性を特徴とした次世代メモリとして注目されている。
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