| 講演名 | 2014-12-12 抵抗変化メモリ(ReRAM)における導電性パス生成機構の検討 : 第一原理分子動力学法を用いたNiOの様々な面方位の表面状態解析(シリコン関連材料の作製と評価及びディスプレイ技術) 森山 拓洋, 山崎 隆浩, 大野 隆央, 岸田 悟, 木下 健太郎, |
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| 抄録(和) | 抵抗変化メモリ(ReRAM)の実用化において,遷移金属酸化物(TMO)内に生成される導電性パスの物性解明が必須である.導電性パスの直接的な物性調査は困難であるため,第一原理計算を用いた導電性パスの物性予測が盛んに行われている.しかし,実際のReRAM素子の大半が多結晶薄膜で構成される一方,第一原理計算ではバルク単結晶が計算モデルとして採用されることが殆どであり,多結晶薄膜の粒界における導電性パス生成機構の検討が不十分である.本論文では,NiOの様々な面方位に対する第一原理計算による表面エネルギー評価と実験観察に基づいて,導電性パスの生成機構を検討する.NiO多結晶薄膜の粒界を構成する面として(1-10)面および(11-2)面が支配的と考え,これらの表面電子状態を解析したところ,いずれの表面もバルクのバンドギャップを保てず,導電性を持ちやすいことが分かった.このことがNiO多結晶薄膜-ReRAMにおける導電性パスの生成電圧を他のTMO多結晶薄膜-ReRAMと比べて低くしていると考えられる. |
| 抄録(英) | For practical use of Resistive Random Access Memory (ReRAM), clarifying physical properties of conducting path created in transition metal oxide (TMO) is important. These days, many studies predict characteristics of conducting path by using first-principles calculations, due to difficulties of direct observation of them. However, many calculations adopt TMO bulk single crystal model, whereas many ReRAM samples used in experiments consist of polycrystalline thin film, which means that the formation of conducting path in grain boundary of TMO polycrystalline thin film is not considered in calculations. In this study, we investigated formative mechanism of conducting path in polycrystalline NiO-ReRAM by comparing surface energy of various orientations by using first-principles calculation. Grain boundary of NiO was suggested to be consisted of (1-10) or (11-2) surfaces. Moreover, calculated density of states for each surfaces showed that band gaps of both of these surfaces are narrower than the band gap of bulk NiO, which suggests that a value of voltage to create conductive path in ReRAM consisting of NiO polycrystalline thin film is lower than that of ReRAMs consisting of other TMO materials. |
| キーワード(和) | 抵抗変化メモリ / ReRAM / 第一原理計算 / NiO / 表面エネルギー密度 |
| キーワード(英) | Resistive Random Access Memory / ReRAM / First-principles calculation / NiO / Density of surface energy |
| 資料番号 | EID2014-39,SDM2014-134 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EID |
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| 開催期間 | 2014/12/5(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| 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 | Electronic Information Displays (EID) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 抵抗変化メモリ(ReRAM)における導電性パス生成機構の検討 : 第一原理分子動力学法を用いたNiOの様々な面方位の表面状態解析(シリコン関連材料の作製と評価及びディスプレイ技術) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on Formative Mechanism of Conductive Path in Resistive Random Access Memory (ReRAM) : Analyses of Various NiO Surface States Using Ab Initio Calculations |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 抵抗変化メモリ / Resistive Random Access Memory |
| キーワード(2)（和/英） | ReRAM / ReRAM |
| キーワード(3)（和/英） | 第一原理計算 / First-principles calculation |
| キーワード(4)（和/英） | NiO / NiO |
| キーワード(5)（和/英） | 表面エネルギー密度 / Density of surface energy |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 森山 拓洋 / Takumi Moriyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 鳥取大学大学院 Graduate School of Tottori University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山崎 隆浩 / Takahiro Yamasaki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 独立行政法人物質・材料研究機構(NIMS) National Institute for Materials Science (NIMS) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大野 隆央 / Takahisa Ohno |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 独立行政法人物質・材料研究機構(NIMS) National Institute for Materials Science (NIMS) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 岸田 悟 / Satoru Kishida |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 鳥取大学大学院:鳥取大学電子ディスプレイ研究センター(TEDREC) Graduate School of Tottori University:Tottori University Electronic Display Reserch Cernter (TEDREC) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 木下 健太郎 / Kentaro Kinoshita |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 鳥取大学大学院:鳥取大学ディスプレイ研究センター(TEDREC) Graduate School of Tottori University:Tottori University Electronic Display Reserch Cernter (TEDREC) |
| 発表年月日 | 2014-12-12 |
| 資料番号 | EID2014-39,SDM2014-134 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 359 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |