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強誘電体・高誘電率材料を用いた機能性デバイスの試作とロジック回路への応用

使用铁电和高介电常数材料的功能器件的原型制作及其在逻辑电路中的应用

基本信息

批准号：
13025220
负责人：
徳光永輔
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、強誘電体を用いて、同一デバイスでNANDとNORの両方の論理機能を実現し、これらを電気的に切り替え可能で、かつ不揮発性のメモリ機能を有する論理機能可変型の新しいロジックゲートを提案した。このロジックゲートを試作するために、まず使用する強誘電体SrBi_2Ta_2O_9(SBT)および高誘電率材料SrTa_2O_6をゾルゲル法により成膜し、電気的特性を評価した。これらの実験結果を基に、NANDとNORを電気的に切り換えるためのロジックゲートを種々のデバイスパラメータを検討して設計した。次に設計したロジックゲートの動作を回路シミュレータSPICEによりシミュレーションし、入出力特性において、設計値通り約2.4Vのしきい値シフトが得られることを明らかにした。これにより、入力を適切に選べば同一デバイスを用いながら、NANDとNORの2つの論理機能が強誘電体の分極により切り換え可能なことを明らかにした。さらに、提案したロジックゲートを試作するためのマスクパターンを設計・作製し、高誘電率材料と強誘電体を集積化するためのプロセス技術を検討した。試作を進めたが、高誘電率材料SrTa_2O_6の成膜時のゲート領域へのダメージによりロジックゲートの完全な動作確認までは至っていない。しかし、強誘電体と高誘電率キャパシタを集積化したゲート部を別に作製したMOSFETのゲートと接続して、強誘電体の分極により論理しきい値がシフトできることを実験的に明らかにした。

In this study, the use of electronic equipment, the same price of NAND and NOR can be realized, the replacement of electrical power supply is possible, and there is a possibility that there is a reasonable mechanism to improve the feasibility of the proposed proposal. The electrical properties of the electric power plant SrBi_2Ta_2O_9 (SBT), the high electric rate material SrTa_2O_6, and the characteristics of the electric power plant are very sensitive to each other. The results of this review are as follows: basic information, NAND and NOR electric power stations. There are many kinds of equipment in this industry, such as those of various kinds of equipment. The secondary equipment is designed to operate in the loop, the SPICE is in the loop, the input and output force characteristics are in and out, and the design communication is about 2.4V. It is possible to use the same equipment, NAND, NOR, and other equipment to make sure that the electronic system can be used in the same way. The design of equipment and the integration of high-rate materials and high-energy materials are very important for the development of high-efficiency electronic equipment. During the production of high-speed and high-power materials, the SrTa_2O_6 film is formed in the field and the operation is confirmed to be in full swing. The equipment and power supply units are responsible for the active collection of high-rate power supply equipment. The equipment department is responsible for the operation of the MOSFET equipment connection, and the power supply unit plays an important role in the management of the equipment.