強誘電体メモリ(FeRAM)は、現在コンピュータのメインメモリとして使用されているDRAM並みの高速動作と、電源を切っても情報が保持される不揮発性を併せ持つ"究極のメモリ"として開発された。現在日本のメーカが世界に先駆けて商品化し、低密度品がICカード等に使われている。しかしFeRAMを高密度化し、DRAMを凌駕する"真の究極のメモリ"とするためには、信頼性の向上が不可欠である。特に"インプリント"と言われる電界印加による特性の電界方向へのシフトは長年の研究でも解決できていない最大の問題である。これまでの研究アプローチは、実用化されている多結晶薄膜サンプルの結果を理論に当てはめて説明しようとするものであった。しかしサンプルの作り方等によってインプリント特性は大きく変化してしまい、完全なモデル構築はできてこなかった。本研究では、単結晶薄膜や1軸配向薄膜等の系統的なモデルサンプルを作成し詳細に解析を行うことを目的とする。こうしたアプローチはこれまでまったく行われてこなかった、非常に重要な研究である。 (111)PZT/(111)SrRuO_3/(111)Ptを作製する祭に、SrRuO_3の粒径制御を行うことで、PZTの粒径制御を行うことを試みた。 その結果、低温で、酸素分圧の高い条件で作製した時に粒径が小さくなることがわかった。また、膜厚を薄くすることで、さらに粒径の微細化が可能なことが明らかになった。 またこの上に作製したPZTはSrRuO_3の膜厚にかかわらずすべて(111)配向した。しかし薄いほうが良好な強誘電性を示すのに対し、厚いものでは、絶縁性が低下することが明らかになった。これはSrRu_3が厚くなるとPZTとの反応量が増えるためだと考えられた。
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