相転移酸化物薄膜の面直方向スイッチングに基づく低電圧発振素子に関する研究

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K04652
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 沖村 邦雄 東海大学, 工学部, 教授 (00194473)
• 研究協力者: シュルズミヤ モハメッド ; アズハン ヌルーハニス
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 相転移酸化物 / バナジウム酸化物 / 絶縁体金属転移 / 負性抵抗特性 / しきい値スイッチング / 自励発振現象 / 結晶成長 / 薄膜堆積

研究成果の概要

本研究は68℃付近で4桁に及ぶ抵抗変化を伴う絶縁体－金属転移(IMT)を発現する二酸化バナジウム(VO2)薄膜を動作層とする自励発振現象に関するものである.配向TiN(111)上へ低温成膜によって界面特性に優れるVO2/TiN/Ti/Si積層素子を作製した.本素子は1.6 Vの低電圧において負性抵抗域を持つしきい値スイッチングを示した.更に，TiN層とVO2薄膜にプローバー探針を当て，その接触圧を5～150 MPaと変化させた結果，60 MPa時に15 MHzの世界最高周波数を得た.本発振はVO2の中間相を経由している可能性があり，構造安定な発振素子実現に重要な成果と考えられる.

自由記述の分野

電子材料