GaN系共鳴トンネルダイオードでのサブバンド間遷移を用いた高速不揮発メモリの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06409
• 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: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 永瀬 成範 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80399500)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 電子デバイス・機器 / 窒化物半導体 / 量子井戸 / トンネル現象 / 超高速情報処理

研究成果の概要

ピコ秒オーダーで動作可能な高速不揮発メモリの実現に向けて、窒化ガリウム系共鳴トンネルダイオード（GaN系RTD）でのサブバンド間遷移を用いた高速不揮発メモリの研究を行った。GaN系RTDの結晶性改善による安定動作化及び高速パルスを用いた動作原理検証実験に成功するとともに、時定数低減によるピコ秒オーダーでの高速動作化及び量子井戸構造最適化による1V以下での低電圧動作化の可能性を示すことで、本不揮発メモリの実現の可能性を示した。

自由記述の分野

半導体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

省電力コンピューティングおよび高速ロジック回路等への応用に向けて、ピコ秒オーダーで動作可能な高速な不揮発メモリの実現が期待されている。本研究成果は、その候補となる不揮発メモリの実現の可能性を示したものである。また、本研究で得られた窒化物半導体に関する知見や技術は、他の窒化物半導体デバイスの進展にも寄与できる可能性があることから、学術的にも社会的にも意義がある。