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極性界面の誘起による窒化物強誘電体の強固な抗電界の低減

由于极性界面的感应而减少氮化物铁电体中的强矫顽电场

基本信息

批准号：
22K20427
负责人：
岡本一輝
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20427/
关键词：
強誘電体薄膜積層構造

项目摘要

ウルツァイト構造を有する(Al,Sc)Nにおいて強誘電性の発現が報告されて以来、窒化物強誘電体は新材料として大きな注目を集めている。(Al,Sc)Nは従来の強誘電体材料と比較して非常に大きな残留分極値や抗電界を示す。強誘電体メモリなどへの本デバイスの応用を考えると、非常に大きな残留分極値は従来材料では達成できなかった領域での小型化や高密度化の可能性を示している。しかしながら大きな抗電界は、すなわちデバイスで高い動作電圧を必要とすることを意味している。したがって、本材料の応用のためには抗電界を低減する手法が必要とされている。本研究の目的は極性界面に誘起・促進された動力学的な分極反転により窒化物強誘電体の「強固な抗電界を低減」を実現することである。すでに圧電材料として社会実装されているAlN基強誘電体の低電圧駆動可能な次世代強誘電体メモリ材料としての可能性を開拓及び発展を目指す。AlN基窒化物強誘電体を用いて積層構造を作製し、人工的な極性界面の制御と通して分極反転の動力学的過程・反転挙動の理解を深める。初年度において、反応性スパッタリングを用いたSc添加AlN強誘電体薄膜の作製を行った。単一の組成で構成される1層のみの薄膜と(Al,Sc)NにおいてAl:Sc組成比の異なる膜を積層化した薄膜の作製を行った。今後は電気特性評価を進め、積層構造と抗電界や分極値との関係性の解明に取り組む。これによりを高いPrを維持しつつ効率的にEcを低減できる多層膜構造を明らかにする。

The structure of the ウルツァイトを有する(Al, Sc)Nにおいてstrongly electro-electrical material is now reported Since the announcement, new materials such as sulfide strong electrolytic materials have attracted much attention. (Al,Sc)N is a strong dielectric material and has a relatively large residual polarization value and an electrical resistance boundary. Strong dielectric メモリなどへの本デバイスの応用を卡えると, very large に大きな residual polarization value Incoming materials also show the possibility of miniaturization and high density in various fields.しかしながら大きなresistant electric boundary は, すなわちデバイスで高いaction electric pressure をnecessary とすることをmeaning している. It is necessary to use the anti-electricity boundary of this material and reduce the need for it. The purpose of this study is to "strengthen the electrostatic interface and reduce the electrostatic resistance of the polarization interface that induces and promotes the dynamics of the polarization reaction". The potential of low-voltage electromagnetic materials and AlN-based electromagnetic materials used in society has been explored and developed. The AlN-based sulfide strong dielectric has a layered structure and is controlled by an artificial polar interface. It has a deep understanding of the process of polarization and reverse kinetics and the reverse kinetics. In the first year of 2018, we produced the first year of high-density and reactive スパッタリングを using Sc-added AlN strong dielectric films. A simple composition of a 1-layer thin film (Al, Sc)N a thin film with an Al:Sc composition ratio of a different thin film and a laminated film is produced. In the future, the evaluation of electrical characteristics, the relationship between the multilayer structure and the electrical resistance boundary will be clarified, and the relationship between them will be clarified. The high efficiency of the high-efficiency high-efficiency low-efficiency multi-layer film structure of high-efficiency low-efficiency high-efficiency high-efficiency products.