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講演抄録/キーワード
講演名 2019-05-16 16:15
CuとTaを上部電極に用いたTa2O5-δ多値抵抗変化メモリの特性評価
李 遠霖福地 厚有田正志北大)・森江 隆九工大)・高橋庸夫北大
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抄録 (和) 抵抗変化型メモリ(Resistive Random Access Memory: ReRAM)は,人工シナプスを実現可能な素子として研究を注目している.そのために必要な多値・アナログ動作と,その安定なスイッチング動作を実現するには,ReRAMの動作メカニズムを解明する必要がある.本研究では,Valence Change Memory(VCM)とElectrochemical Memory(ECM)の2つの動作メカニズムを決定付けると考えられる上部電極として,TaとCuを用い,Ta2O5-δ絶縁膜の形成条件を変えてReRAMを試作し,多値・アナログ動作特性の違いを評価した.その結果,双方ともに,初期状態の抵抗を決定するメカニズムを把握し,これを制御することが重要であることが明らかになった.Ta上部電極に対しTa電極からの酸素欠陥の導入が,Cu上部電極に対し,初期のTa2O5-δ絶縁膜中の酸素欠陥濃度に大きく依存するCu原子の拡散の抑制が重要な役割を果たすことがわかった.多値・アナログ動作は上部電極によるECMとVCMの動作メカニズムに係わらず実現できるが,メカニズムによって特徴ある特性になることがわかった. 
(英) We present the differences of two mechanisms’ initial states and multilevel switching behavior using Ta2O5-δ ReRAM. For showing some of the important features of realizing artificial neural network in a hardware-aspect, resistive random access memory has been drawing researchers’ attention since the research booming of artificial intelligence. Here we are trying to reveal the underlaying switching mechanism to take ReRAM to an applicable stage. We focused on the two reported hypotheses of mechanisms, VCM and ECM, using Ta and Cu top electrodes (TEs), respectively. For the measurement results on initial states and during-switching, we clarified that samples with Ta-TE show strong dependency of switching capability on the initial resistance. For samples with Cu-TE applied, we found an mutual point of fabrication conditions that were showing perfectly coincided forming processes, despite of unpredicted lower initial resistances caused by diffusion of Cu atoms. This suggests that the insulator fabricated with 0% oxygen ambient has weak dependency on top electrode.
キーワード (和) 抵抗変化メモリ / 人工シナプス / 多値動作 / タンタル酸化物 / 上部電極 / / /  
(英) resistive memory / artificial synapse / multilevel switching / tantalum oxide / top electrode / / /  
文献情報 信学技報, vol. 119, no. 34, ED2019-16, pp. 29-34, 2019年5月.
資料番号 ED2019-16 
発行日 2019-05-09 (ED, CPM, SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 SDM ED CPM  
開催期間 2019-05-16 - 2019-05-17 
開催地(和) 静岡大学(浜松) 
開催地(英) Shizuoka Univ. (Hamamatsu) 
テーマ(和) 機能性デバイス材料・作製・特性評価および関連技術 
テーマ(英) Materials, Fabrication, and Characterization of Functional Devices, and Related Technology 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ED 
会議コード 2019-05-SDM-ED-CPM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) CuとTaを上部電極に用いたTa2O5-δ多値抵抗変化メモリの特性評価 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Evaluation of switching characteristics of Ta2O5-δ based analog resistive memory using Cu and Ta top electrode 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 抵抗変化メモリ / resistive memory  
キーワード(2)(和/英) 人工シナプス / artificial synapse  
キーワード(3)(和/英) 多値動作 / multilevel switching  
キーワード(4)(和/英) タンタル酸化物 / tantalum oxide  
キーワード(5)(和/英) 上部電極 / top electrode  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 李 遠霖 / Yuanlin Li / リ エンリン
第1著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 福地 厚 / Atsushi Tsurumaki-Fukuchi / フクチ アツシ
第2著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 有田 正志 / Masashi Arita / アリタ マサシ
第3著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 森江 隆 / Takashi Morie / モリエ タカシ
第4著者 所属(和/英) 九州工業大学 (略称: 九工大)
Kyushu Institute of Technology (略称: Kyushu Inst. Tech.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 高橋 庸夫 / Yasuo Takahashi / タカハシ ヤスオ
第5著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
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講演者
発表日時 2019-05-16 16:15:00 
発表時間 25 
申込先研究会 ED 
資料番号 IEICE-ED2019-16,IEICE-CPM2019-7,IEICE-SDM2019-14 
巻番号(vol) IEICE-119 
号番号(no) no.34(ED), no.35(CPM), no.36(SDM) 
ページ範囲 pp.29-34 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-ED-2019-05-09,IEICE-CPM-2019-05-09,IEICE-SDM-2019-05-09 


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