バンドエンジニアリングによる高機能性結晶酸化物型セレクタ材料の実現

通过能带工程实现高功能结晶氧化物型选择器材料

• 批准号: 22K14485
• 负责人: 畑山 祥吾
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14485/
• 关键词: セレクタ; 遷移金属; 酸化物; 非線形性; カルコゲナイド; セレクタ材料; 不揮発性メモリ

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。

The purpose of this study is to explore the realization of the crystallization of acid compounds. The following findings and results are obtained. 1. GeTe6 standard material is used for stable operation, and it is possible to establish and measure the structure of two-terminal device successfully. On/Off of the 10 th and 9 th turns of the system, the performance of the material is very high. 2. Migration of metal oxides (TM-O) to the third element of group 13-16 elements and evaluation of heat resistance The results, composition optimization, stability, and functional materials were successful at 400℃. This study aims to develop a new material with high heat resistance based on crystalline acid. When the material is in the right place, the purpose is to obtain the material, and the purpose is to obtain the material. 3. The above mentioned TM-O+ third element is successfully crystallized by heat treatment at 500-600℃.

项目成果

アモルファスGeTe6のセレクタ挙動に及ぼすAl添加の影響

Al添加对非晶GeTe6选择器行为的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 畑山祥吾;齊藤雄太
• 通讯作者: 齊藤雄太

Al添加GeTe6のセレクタ挙動

Al 掺杂 GeTe6 的选择行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 畑山祥吾;齊藤雄太
• 通讯作者: 齊藤雄太

金属-酸化物-相変化材料積層構造を利用したセレクタフリーメモリ素子

采用金属氧化物相变材料堆叠结构的无选择器存储器件

• 发表时间: 2023
• 作者: 畑山祥吾;齊藤雄太
• 通讯作者: 齊藤雄太

金属-酸化物-相変化材料積層素子で生じる非線形電流-電圧特性

金属氧化物相变材料堆叠器件中产生的非线性电流-电压特性

• 发表时间: 2023
• 作者: 畑山祥吾;齊藤雄太
• 通讯作者: 齊藤雄太