| 研究概要 |
次世代の主要なメモリ素子として期待されている強誘電体薄膜メモリーの実現の鍵となる強誘電体の薄膜化について詳細に調べ,薄膜化によって生じる品質・特性の変化やそれがメモリ素子特性に与える影響について考察した。
まず、特性の変化として分極疲労およびインプリント特性について調べた。熱刺激電流測定により、分極疲労させた試料では独特な熱刺激電流が明瞭に観測された。素子実用の妨げになりこれまでその詳細は不明であった分極疲労現象が、内部にトラップされた電荷によるドメインピニングによるものであることが明らかに出来た。さらに強誘電体薄膜にさまざまなパルスパターンを加えて,その時の電気的特性の変化を検討し,トラップ電荷による内部電界の効果を確かめた。その結果,パルスの印加により,D-Eヒステリシスが任意の方向にシフト(インプリント)されることを示した。また,パルスによる残留分極量の時間による減衰も調べ,内部電界の存在やその影響について知見を得た。
さらに将来の要求を見込んで,薄膜のパターニングについて検討した。本研究で開発した強誘電体膜に適した手法である電子線誘起反応を用いたパターニングにおける、電子線照射量の増加による反応の進展を調べ、電子線により強誘電体薄膜前駆体に含まれる有機物の分解・蒸発が進むことを明らかにした。
本研究で得られた成果は強誘電体薄膜デバイスヘの実用化に大きく貢献するものと期待される。
|
