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高誘電体ナノ材料のボトムアップ集積による高機能誘電体素子の創製

通过自下而上集成高介电纳米材料创建高性能介电器件

基本信息

批准号：
20656106
负责人：
長田実
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、次世代の高誘電体(high-κ)デバイスの開発を目指した新たな試みとして、申請者が開発した「分子レベルの薄さの高誘電体ナノシート」を利用したボトムアップ集積技術を提案し、従来のトップダウン技術では実現できない高機能誘電体素子の開発を行った。本年度は、巨大誘電特性、サイズ効果フリー機能など特異的誘電特性を有する酸化チタンナノシート(Ti_<0.87>O_2)をモデルケースに、特性デザインと新規材料探索を行い、ナノシートを基幹ブロックとする高容量high-κナノキャパシタやゲートデバイスの開発を行った。第一原理計算に基づく材料設計により元素置換や欠陥制御を行い、ナノシート単体として高い誘電率を有する新規ナノシートの開発を行った。Ti_<0.87>O_2ナノシートおよびその関連化合物に対して、元素置換や構造の最適化を行ったところ、ナノシートの誘電特性制御にはTiサイトの一部をNb,Taで置換することが有効であること、これらの系では酸化チタンナノシートを凌ぐ200以上の誘電率を有することを確認した。さらに、本研究で開発した新規ナノシートを用いて、高機能high-κデバイスの作製技術の検討を行った。Langmuir-Blodgett法をベースにした高品位膜の新規成膜手法を開発し、誘電体デバイスの作製に好適な集積化技術を確立した。この集積化技術により、積層コンデンサ、トランジスタなどの雛形デバイスを作製し、デバイスの評価を行った。顕著な特性は積層コンデンサで確認され、積層数や隣接するナノシートの種類を変化させた積層素子では、酸化チタンナノシートの特性を凌ぐ、世界最高の誘電特性、絶縁特性を有するナノキャパシタの開発に成功した。

In this study, the next-generation high-power electronic devices (high- κ) will be launched. The purpose of this study is to launch a new high-power electronics industry, and the applicants will make use of the proposed technology proposal for high-quality high-power electronics to realize the start-up of high-power electronics. In the current year, the characteristics of high-capacity high- are very important. The characteristics of this year's mechanical properties include chemical acidification, environmental protection (Ti_<0.87>O_2), exploration of new materials, and high-capacity industrial applications. The first principle calculation is based on the calculation of the basic material design and design elements. in the system, the high power supply, the new regulations, the operation, the operation and the operation. Ti_<0.87&gt Chemical compounds, chemical The purpose of this study is to introduce new laws and regulations, high-powered high-, high-speed computer technology, technology and technology. The Langmuir-Blodgett method is used to determine the new film-forming techniques for high-grade membranes, and the electronic equipment is used to improve the integration of active technology. Focus on active technical training, active training, training and training. In this way, you can make sure that you can make sure that the properties are correct, that you can make sure that the properties are correct, that you can make sure that the properties are correct, that you can make sure that the properties are correct, that you can make sure that you have the best properties in the world, that the properties are the highest in the world, and that the properties are successful.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Solution-based fabrication of perovskite nanosheet films and their dielectric properties

基于溶液的钙钛矿纳米片薄膜的制备及其介电性能

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Jpn.J.Appl.Phys. 48
影响因子：
0
作者：
B.-W.Li;M.Osada^*;T.C.Ozawa;R.Ma;K.Akatsuka;Y.Ebina;H.Funakubo;S.Ueda;K.Kobayashi;T.Sasaki
通讯作者：
T.Sasaki

酸化物ナノシートを基本ブロックとした誘電体素子の開発

使用氧化物纳米片作为基本块的介电元件的开发