| 研究課題/領域番号 |
22K14485
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
畑山 祥吾 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, 産総研特別研究員 (50910501)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | セレクタ / 遷移金属 / 酸化物 / 非線形性 / カルコゲナイド |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目標である結晶酸化物型セレクタの実現に向けて、以下の知見・成果が得られた。
1.アモルファス材料であるものの広くセレクタとして使用されるGeTe6を標準材料として用いて、安定に動作させることが可能な二端子型デバイスの作製プロセスの確立および測定スキームの構築に成功した。作製したデバイスは10の9乗回のON/OFFスイッチが可能であり、セレクタ材料のスクリーニングを行う上で十分な性能を持つことが分かった。
2.遷移金属酸化物(TM-O)に対して、13-16族元素を第３元素として添加し、耐熱性の評価を行った。その結果、組成を最適化することで400℃までアモルファスが安定で、且つセレクタとして機能する材料を見出すことに成功した。本研究では結晶酸化物でのセレクタ実現を目指しているが、その根底には耐熱性の高いセレクタ材料を開発するという目的がある。当該材料はアモルファスであるものの、この目的に応え得る材料であり、本研究の目指す方向性から逸脱しないものである。
3.上記のTM-O+第3元素の組み合わせの内、いくつかの酸化物は500-600℃の熱処理で相分離せずに結晶化することを見出すことに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究開始の初年度にも関わらず、デバイスの設計・プロセス確立・測定スキームの最適化が完了しており、加えてセレクタになるポテンシャルを秘めた候補材料も見出しつつある。これらを加味し、おおむね順調に進展していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
熱処理によって結晶化することが分かったTM-O+第3元素の材料に関してデバイスの評価を行う。本年度とは異なり、デバイスを作製した後に熱処理を施して結晶化させる計画である。デバイスそのものが熱処理に耐えられるのかどうかも含めて詳細な調査を行い、本研究で提案する結晶酸化物型セレクタが既存材料を置き換えるのに資するかどうかの研究を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画作成した当初は、オンサイトの国際学会への参加を予定していたが、コロナ禍の不安定な状況もあり参加を見送ったため次年度使用金額が生じた。今年度から海外渡航の障壁が下がったため、当該使用金によって元々計画していた国際学会への参加を計画している。
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