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

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。

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。