도쿄 공업대학의 시미즈 장웅 특임 준 교수, 동대의 후나히로 히로시 교수, 도호쿠 대학의 이마노 토요히코 교수 등의 연구 그룹은 안정된 품질로 강유전체의 극박막을 제작하는 데 성공했습니다.강유전체는 현재 스마트폰 등에 사용되는 메모리를 대체하는 고성능 신메모리의 재료로 주목받고 있습니다.
실현하기 위해서는 극박막의 제작이 불가결합니다만, 막을 얇게 해 가면 열화해 버리는 과제가 있었습니다.메모리는 전압을 가함으로써 상태가 변화하고, 전압을 OFF해도 그 상태가 유지되는 물질에 의해 정보를 유지하고 있습니다.강유전체는 전압을 가하면 물질 내의 이온의 분포에 편향이 생기는 것으로 이것을 실현합니다.기존의 메모리와 비교하여 고성능이고 저소비 전력을 실현할 수 있다고 합니다.한편, 과제도 남아 있고, 특히 안정된 품질의 얇은 막상 결정을 제작하는 것이 불가결합니다.
주목한 것은 산화 하프늄이라는 강유전체로, 크기가 작아질수록 특성이 좋아지는 역사이즈 효과라는 특징을 가지고 있습니다.한편으로 안정된 결정의 제작이 어려운 것이 목이 되고 있었습니다.연구 그룹에서는 우선 결정 내에 포함되는 원소의 조성을 재검토했습니다.한층 더 결정을 성장시키는 토대의 구조를 궁리함으로써, 15nm(100만분의 15밀리미터)의 두께로 안정된 품질의 결정을 제작하는데 성공했습니다.
이 강유전체 박막을 사용하면 종래의 메모리보다 대용량화, 저소비 전력화, 고속화된 메모리를 실현할 수 있다고 합니다.스마트폰이나 노트북 등에 실장되면 우리도 직접 혜택을 받을 수 있을 것입니다.또 역사이즈 효과는 아직 그 구조를 알지 못하고, 이번에 작성한 결정이 그 해명의 단서가 될지도 모릅니다.만약 해명할 수 있으면 신물질의 개발이 한층 더 가속해 갈 것입니다.
출처 :【도호쿠 대학】강유전체의 극박 단결정막을 세계 최초로 제작 - 초고밀도 신규 메모리로 장시간 사용할 수 있는 스마트폰 실현에 길
