Si素子上への強誘電体超格子のヘテロ成長による超強誘電体極限材料の創成

通过在硅器件上异质生长铁电超晶格来创建超铁电终极材料

• 批准号: 08238210
• 负责人: 田畑 仁
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08238210/
• 关键词: レーザーMBE; 無機人工格子; 原子層成長; 酸化物結晶成長; 強誘電体; Si素子; RHEED

極限集積化知能デバイスを実現するため、(1)集積化知能システム極限材料の創製および(2)シリコン知能エレクトロニクスとの融合という2つのアプローチにより研究を遂行した。特に本年度は、以下の成果を挙げた。(1)ビスマス系強誘電体人工格子において誘電物性とサイズ効果が直接議論できることが可能となった。具体的には、Bi_2O_2層部分と擬ペロブスカイト層部分を交互に積層成長させてBi系強誘電体人工格子を形成して結晶構造の次元性を制御することにより、低誘電率(ε=10)から高誘電率(150)まで制御可能であることを明らかにした。(2)アブレーション光により形成した粒子が基板上に到達するタイミングに、第二レーザを同期して基板あるいは気相に照射し、光化学的に再励起する成膜手法を開発した。本手法(レーザー2重照射)によりSi-H上へ強誘電体が低温(室温)成長可能なこと。アモルファスSiO_2/Si上にはZnO中間層を利用することで、強誘電体が結晶成長可能であることを明らかにした。

(1) Creation of limit materials for integrated knowledge systems;(2) Fusion of limit materials for integrated knowledge systems; and (3) Research on limit materials for integrated knowledge systems. In particular, the following achievements have been made this year. (1)The electric field is strong and the electric field is weak. The Bi_2O_2 layer part, the pseudo-dielectric layer part and the Bi_2O_2 layer part are alternately laminated and grown, and the Bi-system strong dielectric artificial lattice is formed, and the dimensional property of the crystal structure is controlled. (2)The film formation technique is developed by irradiating the substrate with light and then exciting the substrate with light. This method (2 heavy irradiation) ZnO interlayer on SiO_2/Si can be used as a strong dielectric material for crystal growth.

项目成果

S.Honstu: "Giant Electric Field Effect on Al/BaTiO/(Y_<0.6>Pr_<0.4>) Ba_2Cu_3O_y structures" Jpn.J.Appl.Phys.6B. L184-L187. (1996)

S.Honstu：“Al/BaTiO/(Y_<0.6>Pr_<0.4>) Ba_2Cu_3O_y 结构的巨电场效应”Jpn.J.Appl.Phys.6B。

S.Honstu: "Electrical properties of hydroxyapatite thin films grown by laser deposition." accepted for Thin Solid Films.(1997)

S.Honstu：“激光沉积生长的羟基磷灰石薄膜的电特性。”

S.Hayamizu: "Preparation of Crystallized Zinc Oxide (ZnO) Films on Amorphous Glass Substrates by a Laser Ablation Technique." J.Appl.Phys.80. 787-791 (1996)

S.Hayamizu：“通过激光烧蚀技术在非晶玻璃基板上制备结晶氧化锌 (ZnO) 薄膜。”

H.Tanaka: "Molecular dynamics simulation for the crystal structures of ferroelectric and dielectric materials of BaTiO3-SrTiO3-CaTiO3" Phys.Rev.B. 53. 14112-14116 (1996)

H.Tanaka：“BaTiO3-SrTiO3-CaTiO3 铁电和介电材料晶体结构的分子动力学模拟”Phys.Rev.B。

O.Nakagawara: "Preparation and electrical properties of(Zr,Sn)TiO_4 dielectric thin film by laser ablation." Mat.Res.Soc.Symp.Proc.401. 97-102 (1996)

O.Nakakawara：“激光烧蚀制备(Zr,Sn)TiO_4介电薄膜及其电学性能”。