| 研究課題/領域番号 |
25630130
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
清水 勝 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30154305)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 強誘電体 / ナノロッド / ナノワイヤ / 強誘電体メモリ / 強誘電体ナノキャパシタ / 有機金属気相成長法 / 酸化亜鉛 / チタン酸ジルコン酸鉛 |
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| 研究概要 |
強誘電体一次元ナノ構造（ナノロッド、ナノワイヤ）は基板上に作製することが難しく、半導体一次元構造に比べて基礎物性や応用研究が遅れている。本研究では、ZnOを凸型テンプレートととし、その上に強誘電体をMOCVD（有機金属気相成長）法により堆積させ強誘電体一次元ナノコアシェル構造をパターン化された場所に選択的に成長させる技術を開発する。また、これを超高集積強誘電体不揮発性メモリ(FeRAM)のデータ保持用キャパシタに応用することを最終目的とする。
当該年度は、1)MOCVD法により高アスペクト比のZnOナノロッドを作製することができた、2)成長条件や成長機構の検討により、規則正しく配列制御されたPt（白金）ドットパターン上にのみZnOナノロッドやナノワイヤを選択成長させることに成功した、3)Ptナノドットの直径が150nm程度の場合、複数のZnOナノロッドが成長した、4)直径が60nmのPtドット上にも複数本のZnOナノドットが成長し、面内方位の異なる複数の成長核が発生したことが示唆された、5)直径40nmのホールPtパターン上に成長させた場合は、一つのPtパターン上に複数本のZnOナノロッドが成長し、Ptパターンの作製条件やZnOの成長条件の最適化が必要であることがわかった、6)ZnO/PZT（強誘電体）/ZnOナノコアシェル構造のナノロッドを作製することに成功した、7)断面観察や元素分析から積層構造ができていることが確認された。ZnOは抵抗率が小さいため、初期的なPZTナノキャパシタの形成がMOCVD法により可能であることを示すことができた。
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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
ZnOナノドットやナノワイヤの選択成長には成功しており、さらにZnO/PZT/ZnO構造が有機金属気相成長(MOCVD)法により形成できることを示すことができたため、研究はおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
Ptナノパターン上にZnOナノロッドやナノワイヤを一本だけ成長させることにはまだ成功しておらず、今後PtナノパターンやZnOの成長条件の確立を図ることが重要である。また、ナノパターン上でのキャパシタ構造の形成にも取り組む必要がある。さらに、ナノキャパシタの電気的特性の測定も推進し、最終目的である強誘電体メモリ用ナノキャパシタの達成に向けて研究を強力に進める。
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