| 研究課題/領域番号 |
12450010
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
酒井 朗 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20314031)
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| 研究分担者 |
財満 鎭明 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (70158947)
安田 幸夫 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60126951)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | 透過電子顕微鏡 / その場観察 / 強誘電体 / PZT薄膜 / 電界ストレス / 劣化 / 試料ホルダー / FIB |
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| 研究概要 |
透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscopy : TEM)によるその場観察は、物質の構造変移のダイナミクスを捉える方法として、極めて有力な手段である。本研究においては、近年、電子デバイスを取り巻く産業界で問題となっている、強誘電体薄膜(Pb(Zr_xTi_<1-x>)O_3:PZT)デバイスにおける繰り返し電圧印加に伴う分極特性劣化現象に着目し、電界ストレス下で駆動状態にあるPZT薄膜の構造変化を原子スケールで検出するためのその場TEM観察法の確立を目指した。その結果、第一に、電界ストレス下におかれた物質のTEM観察を可能とする、専用試料ホルダーを新規に開発した。本試料ホルダーは、以下に示すTEM観察用に微細加工された試料に対して、外部から電圧を印加することを可能とするものである。第二に、観察試料の作製にあたって必要となる、フォトリソグラフィー法および集束イオンビーム法(HB)を併用した特殊加工プロセスを確立した。第三に、実際に開発した試料ホルダーおよび加工処理されたPZTキャパシタのTEM観察と分極測定を試みた結果、膜の微細構造の観察および分極特性の測定が可能であることを確認した。また、この際、PZT表面に形成される微細なダメージ相が、膜全体の分極特性に影響することが明らかになった。本研究によって、これまで、静的な情報としてしか得られなかった、劣化現象をダイナミックな視点から捉える研究手法が確立された。
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