| 研究課題/領域番号 |
07555418
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
黒岩 紘一 東京農工大学, 工学部, 教授 (20170102)
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| 研究分担者 |
小松 周一 (株)東芝, 材料デバイス研究所, 研究主幹
垂井 康夫 早稲田大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10143629)
上野 智雄 東京農工大学, 工学部, 講師 (90223487)
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| キーワード | 強誘電体薄膜 / 不揮発性メモリ / PZT / ペロブスカイト型結晶 / デジタルCVD |
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| 研究概要 |
絶縁物であるペロブスカイト型PZTは、その高誘電率および強誘電性を有することから、256Mbit以上の世代のDRAMキャパシタ材料、さらには強誘電体特有の自発分極特性を生かし、現在のEEPROMより高速・高集積化が図れる次世代の不揮発性メモリ材料としての応用が期待される。
本年度は、各種基板上にデジタルCVDシステムを用いてPZT薄膜を作製した。金属/強誘電体/半導体(MFS)-電界効果トランジスタ(FET)は、一つのトランジスタ自身がメモり機能を有するという利点があるものの、作製の困難さが顕在化しており、これを解決するために、金属/強誘電体/絶縁体/半導体(MFIS)-FETが提案されている。本研究ではI相にMgO膜を用いた、PZT/MgO/Si(100)積層構造の提案を行い試作した。2次元XRD法による構造解析の結果、上記積層構造は、完全にエピタキシャルな方位関係を有していることが示された。このことは、MgO/Si界面における界面準位密度が極めて小さいことを示唆しており、Si表面電位制御によるトランジスタ動作並びに、良好な強誘電特性による不揮発性メモリ動作が期待できる。
また、PZT薄膜のDRAMキャパシタ材料としての応用を考慮し、金属薄膜上への作製も行った。ここでも上記と同様、最終的に単結晶の強誘電体薄膜を得るために、完全にエピタキシャル成長したPt/MgO/Si構造を下地とすることを念頭に、Pt/MgO基板上にPZT薄膜を作製した。PZT薄膜作製に先立つ基板昇温過程において、下地Pt薄膜が荒れることを見いだし、その解決策として予め低温でTiO_2薄膜を堆積する手法を見いだし、金属薄膜上へのPZT薄膜のエピタキシャル成長が実現された。
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