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超高密度多値メモリ集積回路の実現に関する基礎的研究

超高密度多级存储集成电路实现的基础研究

基本信息

批准号：
08750387
负责人：
赤澤正道
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-08750387/
关键词：
単電子回路デバイス SET MIM メモリー

项目摘要

高々数個の電子を情報媒体とする極微細な「多値メモリ素子」を独自の設計思想で世界で初めて実現し、多値論理の情報処理システムに使用できる高速・高密度・低消費電力のメモリLSIに応用するための基礎的研究を行った。その結果、次のことがわかった。1)単電子トランジスタのトンネル接合を、方向性単電子トンネル接合におきかえると、多値メモリを構成できることをモンテカルロシミュレーションにより確認した。2)方向性単電子トンネル接合は、金属と誘電率の大きく異なる2種の絶縁体の組み合わせによって実現可能であることを理論的計算により予測した。3)実際の多値メモリデバイス構造は、TiあるいはTaの金属超薄膜をSTM/AFMにより微細加工することによって作製可能であることを実験により確認した。4)多値メモリセルは200MHzでの駆動が可能であり、また200nsecのデータ保持が可能であることが予測された。このとき、消費電力は1bit当り1pW程度になり、1Tbitの集積度でも1Wの消費電力で済むことになる。5)単電子の有無を電圧の情報に変換する入出力回路や、多値論理サブシステムの単電子回路による構成も可能であることをモンテカルロシミュレーションにより確認した。

高々digital electronic information media とする extremely fineな「多夤メモリ真子」を unique design thought で世界で开めて実appearし、多夤论The information processing system uses high-speed, high-density, and low-power consumption LSI and is based on basic research.その Results, times のことがわかった. 1) Single electronic technology joints, directional single electron technology technologyと, できることをモンテカルロシミュレーションによりconfirmationした. 2) Two types of unique joints: directional single electronic joints and metal and dielectric constants. The combination of the body and the combination of the body is possible and the theoretical calculation and prediction are possible. 3) 実记の多値メモリデバイスstructuralは、TiあるいはTaのmetal ultra-thin filmをSTM/ AFM micro-machining is possible and the production is possible and the processing is confirmed. 4) Multi-meter 200MHz high-speed operation is possible, and 200nsec high-speed maintenance is possible.このとき, the power consumption of 1bit is equivalent to 1pW level, and the integrated level of 1Tbit is the power consumption of 1W. 5) Information about the presence or absence of single electrons, electric voltage and voltage, input and output circuit, multi-value theory, single electric current The sub-circuit configuration is possible and the configuration is confirmed.