講演名 2009-04-23
酸化物エピタキシャル技術を用いた強誘電体ゲート薄膜トランジスタメモリ(TFT(有機,酸化物),一般)
金子 幸広, 田中 浩之, 加藤 剛久, 嶋田 恭博,
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抄録(和) 微細化可能な新規不揮発性メモリとして,酸化物材料の積層構造を用いた強誘電体ゲート薄膜トランジスタを開発した.SrTiO_3基板上にゲート電極SrRuO_3,強誘電体Pb(Zr,Ti)O_3,酸化物半導体ZnOを順にエピタキシャル成長させることで,結晶性が良く,界面反応層がないヘテロ構造を得ることができた.この積層構造のゲート電極に電圧を印加したところ分極の向きに伴い電子の蓄積/空乏が起こった.この積層構造を用いてトランジスタを試作し,ゲート電圧を±10Vで挿引したところ,分極の変化に伴って電子の蓄積/空乏化が起こり,5桁以上のドレイン電流の変調が見られた.データ保持特性にも優れ,10^5秒後も5桁以上のI_/I_比を保つことを確認した.加えて多値データの記憶にも適し,安定した保持特性を確認した.
抄録(英) We have developed a ferroelectric-gate thin-film transistor (FeTFT) composed of heteroepitaxially stacked oxide materials. A bottom gate electrode of SrRuO_3 (SRO), a ferroelectric film of Pb(Zr,Ti)O_3 (PZT) and a semiconductor film of ZnO are grown on a SrTiO_3 (STO) substrate. Structural characterization shows a heteroepitaxy of the fabricated ZnO/PZT/SRO/STO structure with good crystalline quality and the absence of an interface reaction layer. When the polarization direction of the PZT film is downward, all the electrons across the ZnO film are depleted. When the polarization direction is upward, on the other hand, quasi-two-dimensional electron gas is accumulated at the ZnO/PZT interface. Drain and source electrodes of Pt/Ti are formed on the ZnO film and in-plane conduction at the ZnO/PZT interface is probed. When gate voltages applied to the bottom electrode are swept between -10 and 10V, the on/off ratio of drain currents is higher than 10^5. Such a high on/off ratio is preserved even after 10^5s. In addition, the FeTFT can write and read multi level datum.
キーワード(和) 強誘電体 / 強誘電体ゲートトランジスタ / 強誘電体メモリ / ZnO / SrTiO_3 / SrRuO_3 / Pb(Zr,Ti)O_3 / 酸化物半導体
キーワード(英) ferroelectric / ferroelectric-gate field-effect-transistor / ferroelectric memory / ZnO / SrTiO_3 / SrRuO_3 / Pb(Zr,Ti)O_3 / oxide semiconductor
資料番号 ED2009-5
発行日

研究会情報
研究会 ED
開催期間 2009/4/16(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Electron Devices (ED)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 酸化物エピタキシャル技術を用いた強誘電体ゲート薄膜トランジスタメモリ(TFT(有機,酸化物),一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Ferroelectric-Gate Thin-Film-Transistor Memory Using Epitaxially Grown Composite-Oxide-Film
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 強誘電体 / ferroelectric
キーワード(2)(和/英) 強誘電体ゲートトランジスタ / ferroelectric-gate field-effect-transistor
キーワード(3)(和/英) 強誘電体メモリ / ferroelectric memory
キーワード(4)(和/英) ZnO / ZnO
キーワード(5)(和/英) SrTiO_3 / SrTiO_3
キーワード(6)(和/英) SrRuO_3 / SrRuO_3
キーワード(7)(和/英) Pb(Zr,Ti)O_3 / Pb(Zr,Ti)O_3
キーワード(8)(和/英) 酸化物半導体 / oxide semiconductor
第 1 著者 氏名(和/英) 金子 幸広 / Yukihiro KANEKO
第 1 著者 所属(和/英) パナソニック株式会社セミコンダクター社半導体デバイス研究センター
Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Panasonic Corporation
第 2 著者 氏名(和/英) 田中 浩之 / Hiroyuki TANAKA
第 2 著者 所属(和/英) パナソニック株式会社セミコンダクター社半導体デバイス研究センター
Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Panasonic Corporation
第 3 著者 氏名(和/英) 加藤 剛久 / Yoshihisa KATO
第 3 著者 所属(和/英) パナソニック株式会社セミコンダクター社半導体デバイス研究センター
Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Panasonic Corporation
第 4 著者 氏名(和/英) 嶋田 恭博 / Yasuhiro SHIMADA
第 4 著者 所属(和/英) パナソニック株式会社セミコンダクター社半導体デバイス研究センター
Semiconductor Device Research Center, Semiconductor Company, Panasonic Corporation
発表年月日 2009-04-23
資料番号 ED2009-5
巻番号(vol) vol.109
号番号(no) 16
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日