2009 Fiscal Year Annual Research Report
抵抗変化型不揮発性メモリー材料薄膜のその場分光診断制御MOCVD技術の開発
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19360144
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中村 敏浩 Kyoto University, 工学研究科, 講師 (90293886)
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| Keywords | 不揮発性メモリー / MOCVD / その場プロセス診断 / 抵抗スイッチング / 交流インピーダンス法 / 電極材料 / 電子・電気材料 / 先端機能デバイス |
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| Research Abstract |
高集積化抵抗変化型不揮発性メモリー(Resistance Random Access Memory : ReRAM)実現のためのPr_<1-x>Ca_xMnO_3(PCMO)薄膜の作製技術を開発・確立することを目標とした研究を進めている。特に、交流インピーダンス法を用いた解析により、ReRAMにおける抵抗スイッチングのメカニズムの解明に取り組み、ReRAMの実用化に向けて、素子構造の最適化を進めるための指針を得ることを目的としている。今年度の主な研究成果は、次の通りである。
(1)抵抗スイッチング特性の元素組成依存性の解析
Pr/Ca組成比を系統的に変化させて作製したPCMO薄膜について、抵抗スイッチング特性を評価した。その結果、Caドープ量の増大に従って、スイッチング電圧が減少する傾向にあることが分かった。
(2)高抵抗状態と低抵抗状態の交流インピーダンス特性の評価
交流インピーダンス測定を用いると、素子の抵抗変化に対する薄膜成分と電極界面成分のそれぞれの寄与の評価が可能になる。高抵抗状態と低抵抗状態それぞれにおいて交流インピーダンス特性を解析し、抵抗スイソチングに対する電極界面由来の抵抗成分の変化の寄与割合を調べ、膜厚方向に元素組成を変調した(元素組成勾配を有する)薄膜について、最適な元素組成勾配についての指針を得た。
(3)抵抗スイッチング特性の上部電極依存性の解析
上部電極に用いた金属の「仕事関数」と「酸化しやすさ」に着目して、様々な金属材料を上部電極に用いてメモリー素子を作製し、その抵抗スイッチング特性を調べた。その結果、上部金属の酸化しやすさがより重要であるとの結果を得た。
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