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シリコン酸化薄膜を用いた微細抵抗変化型メモリの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25790058
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関名古屋大学

研究代表者

大田 晃生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (10553620)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード抵抗変化型メモリ / メモリデバイス / 絶縁膜技術 / 金属ナノドット / Si酸化膜 / 原子間力顕微鏡 / シリコン酸化膜 / 走査プローブ顕微鏡
研究成果の概要

本研究では、Siテクノロジーとの親和性に優れたSiOxを用いたReRAMを作成し、ナノメートルスケールの微小素子の基礎特性を明らかにすることと、抵抗変化動作に寄与する導電性パス形成・消失を制御することを目的とした。Niナノドットを電極に活用したナノスケールの素子を作成し、局所領域の抵抗変化特性を調べ、SiOxは素子縮小に対する適合性が高いことを示した。また、積層化による電流制御や、SiOxへの金属ナノドットの埋め込みによる電界集中効果による安定動作を試みた。SiOx膜へのMnやTiナノドットを埋め込みが、ON/OFF抵抗比の向上や動作電圧のばらつき低減に有効であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Resistance-Switching Characteristics of Si-rich Oxide Evaluated by Using Ni Nanodots as Electrodes in Conductive AFM Measurements2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, C. Liu, T. Arai, D. Takeuchi, H. Zhang, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics

      巻: E98-C

    • NAID

      130005067745

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Resistive Switching Properties of SiOx/TiO2 Multi-Stack in Ti-electrode MIM Diodes2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, K. Makihara, M. Fukusima, H. Murakami, S. Higashi, and S Miyazaki
    • 雑誌名

      Electrochemical Society Transaction

      巻: 58 ページ: 293-300

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Si-rich 酸化膜へのMnナノドット埋め込みが抵抗変化特性へ及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会 -材料・プロセス・評価の物理- (第20回研究会)
    • 発表場所
      東レ総合研修センター, 静岡県
    • 年月日
      2015-01-30 – 2015-01-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mnナノドット埋め込んだSiOx-Ni電極 MIMダイオードの抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      第14回日本表面科学会中部支部・学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 愛知県
    • 年月日
      2014-12-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Niナノドットを電極に用いたSiOx-ReRAMの抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      加藤 祐介、劉 冲、荒井 崇、大田 晃生、竹内 大智、張 海、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      応用物理学会SC東海地区学術講演会2014
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 愛知県
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mnナノドットを埋め込んだSiリッチ酸化膜の抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、劉 冲、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      応用物理学会SC東海地区学術講演会2014
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 愛知県
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mnナノドット埋め込みSiリッチ酸化膜の抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2014年 第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス, 北海道
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Resistance-Switching of Ni Nano-dot/SiOx/Ni Diodes2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, C. Liu, T. Arai, D. Takeuchi, H. Zhang, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2016 (IUMRS-ICA)
    • 発表場所
      Fukuoka University, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Local Electrical Properties of Si-rich Oxides with Embedding Mn-nanodots by Atomic Force Microscopy Using Conducting-Probe2014

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, C. Liu, A. Ohta, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2016 (IUMRS-ICA)
    • 発表場所
      Fukuoka University, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Resistance-Switching Characteristics of Si-rich Oxide as Evaluated by Using Ni Nanodots as Electrodes in Conductive AFM Measurements2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, C. Liu, T. Arai, D. Takeuchi, H. Zhang, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      2014 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD2014)
    • 発表場所
      Kanazawa Bunka Hall, Ishikawa, Japan
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノドットを電極に用いたNi/SiOx/Niダイオードの抵抗変化特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      大田 晃生、劉 沖、荒井 崇、竹内 大智、張 海、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      電気通信情報学会(SDM) [シリコン材料・デバイス] シリコンテクノロジー分科会 6月度合同研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 愛知県
    • 年月日
      2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mnナノドットを埋め込んだNi/SiOx/Ni構造の抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      電気通信情報学会(SDM) [シリコン材料・デバイス] シリコンテクノロジー分科会 6月度合同研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 愛知県
    • 年月日
      2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Embedded Mn-Nanodots on Resistive Switching in Si-rich Oxide2014

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, A. Ohta, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      5th The international SiGeTechnology and Device Meeting (ISTDM2014)
    • 発表場所
      Swissotel Merchant Court, Singapore
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Chemical Bonding Features and Resistive Switching in TiOx/SiOx Stack in Ti Electrode MIM Diodes2014

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, C. Liu, A. Ohta, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      7th International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics and JSPS Core-to-Core Program Joint Seminar "Atomically Controlled Processing for Ultralarge Scale Integration
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Niナノドット電極を用いたSiOx薄膜の抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      劉 沖、荒井 崇、大田 晃生、竹内 大智、張 海、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2014年 第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学、神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Mnナノドットを埋め込んだSiOx MIM構造の局所電気伝導解析2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、劉 沖、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2014年 第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学、神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Mnナノドットを埋め込んだSiOx膜の抵抗変化特性2014

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、劉 沖、大田 晃生、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2014年 第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学、神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Resistive Switching Properties of SiOx/TiO2 Multi-Stack in Ti-Electrode Mim Diodes2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, K. Makihara, M. Fukusima, H. Murakami, S. Higashi, and S Miyazaki
    • 学会等名
      224th The Electrochemical Scociety Meeting
    • 発表場所
      The Hilton San Francisco Hotel, San Francisco, California , USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SiOx/TiO2積層したMIMダイオードにおける抵抗スイッチング

    • 著者名/発表者名
      荒井 崇、大田 晃生、福嶋 太紀、 牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      第13回 日本表面科学会 中部支部 学術講演会
    • 発表場所
      名古屋工業大学 、愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SiOx/TiO2積層したMIMダイオードにおける抵抗変化特性評価

    • 著者名/発表者名
      大田 晃生、福嶋 太紀、牧原 克典、村上 秀樹、東 清一郎、宮崎 誠一
    • 学会等名
      電気通信情報学会(SDM) [シリコン材料・デバイス] シリコンテクノロジー分科会 6月度合同研究会
    • 発表場所
      機械振興会館、東京都港区
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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