2017 Fiscal Year Annual Research Report
Electric-field control of electronic phase change properties in transition-metal oxides
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15H03567
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
藤原 宏平 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (50525855)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電界効果トランジスタ / 電気二重層トランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酸化物中で電子集団が創り出す多彩な相（電子相）を電界で制御するデバイス技術とその学理の構築を目指している。これまでの研究期間において、電界効果トランジスタを基本構造とする三端子素子の開発を進めてきた。プロジェクト最終年度である本年度は、イオン液体を用いた電気二重層トランジスタおよび酸素イオン導電体を用いた素子の特性評価を目的とした。後者については、チャネル候補となる物質の薄膜化に時間を費やし、素子特性評価には至らなかったが、薄膜合成の観点において進展が得られた。具体的成果を以下に述べる。
１．電気二重層トランジスタの温度特性評価：Sn系酸化物を中心に、イオン液体の電気二重層による薄膜表面の酸化状態変化を様々なゲート電界および温度条件において試みた。調べた範囲では、ゲート電界によるチャネル伝導の変化は静電キャリア蓄積由来と結論され、酸化還元の寄与は認められなかった。これまでの実験結果から、酸化還元制御型素子のチャネルとしては、典型金属酸化物よりも遷移金属酸化物の方が適していることが示唆された。
２．ルチル型酸化物の薄膜合成：金属絶縁体転移物質であるVO2を代表とするルチル型遷移金属酸化物は多様な物性を示すことが知られている。4価の金属イオンとしてTi4+, Ru4+, Ir4+などが安定である一方、Nb4+, Ta4+, Mo4+, W4+など準安定な価数をもつイオンから成るルチル型酸化物も存在する。本研究では、スパッタ法を用い、各成膜パラメータと薄膜相の対応関係を系統的に調査し（X線回折による構造評価およびX線光電子分光による電子状態評価）、NbO2を始めとするルチル型酸化物の薄膜安定化条件を明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
