2000 Fiscal Year Annual Research Report
人工単結晶強誘電体ドットの形成とマイクロキャパシタへの応用
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12875060
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
徳光 永輔 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10197882)
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| Keywords | 強誘電体メモリ / ゾルゲル法 / (Bi,La)_4Ti_3O_<12>(BLT) |
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| Research Abstract |
強誘電体メモリは、次世代の不揮発性メモリとして期待されているが、将来的な高集積化のためには極微細化が不可欠である。本研究では、このような背景から強誘電体マイクロキャパシタの実現を目的としている。初年度は、強誘電体として最近注目されている新しい材料である(Bi,La)_4Ti_3O_<12>(BLT)を用い、基礎的な実験を中心に行った。まず、ゾルゲル法でLa置換量を0から0.75まで変化させてBLT薄膜を作製したところ、La置換量が増加するにつれ結晶化が促進され、Laを添加していないBi_4Ti_3O_<12>ではほとんど結晶化しない650℃という低温においても十分な結晶性が得られることを明らかにした。次に、溶液中のBi過剰量が特性に与える影響を調べた。結晶化温度が700℃以上の場合には、電気的特性は溶液のBi過剰量にそれほど依存しないのに対し、結晶化温度が650℃の場合には、電気的特性の顕著なBi組成依存性を観測し、Bi過剰量の最適化が必要であることを明らかにした。750℃で作製した膜では、残留分極が15μC/cm^2とSBTと比較して2倍程度の大きな値が得られ、ヒステリシスの矩形性も良好であった。この結果は、BLTが従来までのSBTよりも微細化に有利であることを示している。さらに、ゾルゲル法でBLTの結晶配向性を制御できることを見いだした。仮焼成温度を550℃から450℃に変化させることにより、同一の結晶化温度で作製した場合でも、BLT膜の配向性が(117)から(001)に変化することを明らかにした。マイクロキャパシタを作製する場合には、結晶の配向制御が重要と思われるため、今後このメカニズムを明らかにするとともに、マイクロキャパシタへの応用を目指していく。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] E.Tokumitsu,D.Takahashi and H.Ishiwara: "Characterization of Metal-Ferroelectric-(Metal-) Insulator-Semiconductor (MF(M)IS) Structures Using (Pb,La)(Zr,Ti)O_3 and Y_2O_3 Films"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 Part1,No.9B. 5456-5459 (2000)
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[Publications] S.M.Yoon,E.Tokumitsu and H.Ishiwara: "Ferroelectric Neuron Integrated Circuits using SrBi_2Ta_2O_9-Gate FET's and CMOS Schmitt-Trigger Oscillators"IEEE Transactions on Electron Devices. Vol.47 No.8. 1630-1635 (2000)
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[Publications] E.Tokumitsu,G.Fujii and H.Ishiwara: "Electrical Properties of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor (MFIS)-and Metal-Ferroelectric-Metal-Insulator Semiconductor (MFMIS)-FETs"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 Part1,No.4B. 2125-2130 (2000)
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[Publications] S.Yoon,E.Tokumitsu and H.Ishiwara: "Improvement of Memory Retention Characteristics in Ferroelectric Neuron Circuits Using a Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Pt/Ti/SiO_2/Si Structure"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 Part1,No.4B. 2119-2124 (2000)
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[Publications] K.Aizawa,E.Tokumitsu,K.Okamoto and H.Ishiwara: "Impact of face-to-face annealing in preparation of sol-gel-derived SrBi_2Ta_2O_9 thin films"Appl.Phys.Lett.. Vol.76 No.18. 2609-2611 (2000)
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[Publications] E.Tokumitsu,K.Okamoto and H.Ishiwara: "Low Voltage Operation of Nonvolatile Metal-Ferroelectric-Metal-Insulator-Semiconductor (MFMIS)-FETs Using Pt/SrBi2Ta2O9/Pt/SrTa2O6/SiON/Se Structures"Jpn.J.Appl.Phys.. April. (2001)
