ポイント
- 酸化ジルコニウム・バッファ層を用いることにより簡便な手法でシリコン（Ｓｉ：ケイ素）ウェハー上に大面積の強誘電体結晶薄膜の作製が可能になりました。
- 欠陥を抑制するのではなく積極的に導入することにより、極めて安定した電気抵抗スイッチング特性を実現しました。
- 本成果は脳機能模倣素子の開発研究に役立つだけでなく、高品質な強誘電体結晶薄膜の汎用的な作製手法としての実用化が期待されます。
東京大学 大学院工学系研究科の李 海寧 大学院生、木島 健 特任研究員、山原 弘靖 特任准教授、田畑 仁 教授と関 宗俊 准教授らによる研究グループは、同研究グループが開発を進めているバッファ層とスピンコート法を組み合わせることにより、Ｓｉ基板上に大面積の強誘電体結晶薄膜を作製するための新たな手法を開発しました。本研究では、この手法を用いて作製した強誘電体結晶薄膜において、スパッタリング法などの他の手法で作製した薄膜では見られない安定した電気抵抗スイッチング特性が発現することを見いだすとともに、このスイッチングの機構が薄膜中の酸素欠陥によって説明できることを明らかにしました。この成果は電気抵抗スイッチング特性を利用した脳機能模倣素子の開発研究に役立つだけでなく、高品質な強誘電体結晶薄膜を作製できる簡便かつ汎用的な手法として、さまざまな強誘電体機能デバイスの開発に応用できるものと期待されます。
この研究成果は、２０２４年７月１８日（日本時間）に「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」で公開されます。
本研究は、Ｂｅｙｏｎｄ ＡＩ連携事業による共同研究費、ＪＳＴ ＣＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ２２Ｏ２）、ＡＭＥＤ（課題番号：ＪＰ２２ｚｆ０１２７００６）、ＪＳＰＳ 科研費「基盤研究（Ｓ）（課題番号：２０Ｈ０５６５１）」、「挑戦的研究（萌芽）（課題番号：２２Ｋ１８８０４）」、「学術変革領域研究（Ａ）（課題番号：２３Ｈ０４０９９）」、「基盤研究（Ｂ）（課題番号：２２Ｈ０１９５２）」、「特別研究員奨励費（課題番号：２３ＫＪ０４１８）」の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（５２２ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Epitaxial Single-Crystalline PZT Thin Films on ZrO2-Buffered Si Wafers Fabricated Using Spin-Coating for Mass-Produced Memristor Devices”
- ＤＯＩ：10.1002/aelm.202400280
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
関 宗俊（セキ ムネトシ）
東京大学 大学院工学系研究科 准教授
Tel：03-5841-0406
E-mail：m-seki
ee.t.u-tokyo.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
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＜報道担当＞
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