還元型酸化グラフェンを用いた学習機能を有する超低消費電力デバイスの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04275
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 大畠 昭子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任准教授 (00301747)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 酸化グラフェン / アナログメモリー / 学習機能 / 超消費電力 / グラフェン

研究成果の概要

AI用デバイスには低消費電力で学習機能を持つメモリが有効で、抵抗型メモリの研究が注目されているが、消費電力の問題がある。そのため本研究では、酸化グラフェン(GO)のレーザー還元で簡易に作製できる低消費電力抵抗型メモリの実現を目指す。
結果としてGOのレーザー還元で電気抵抗の変調とメモリ効果出現を確認し、素子間での再現も確認、メモリには部分還元領域が重要である事が明らかになった。物性評価では、FTIR,ラマン分光でGOの還元を確認した。メカニズム調査のため、プローブでサンプル内の場所を変え電気特性を評価した。今後の評価が必要であるが、メモリ効果は非還元、部分還元領域で違いがある事がわかった。

自由記述の分野

電子デバイス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、IOTや人工知能と言った今後さらに重要な領域で必要となる半導体デバイスの開発に関するものである。特に、簡易作製が可能で低消費電力となる抵抗型メモリーの開発が求められているが、本研究では酸化グラフェンをレーザーで還元するという方法で、任意の場所に容易に抵抗型メモリーが作製できる事を示したものである。