技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー
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(2023年1月16日 10:00〜11:30)
機能性材料として古くより研究されている強誘電体材料は、その優れた圧電性、焦電性、強誘電性などを利用して様々な応用に利用されている。強誘電体薄膜の研究は1950年代から行われているが、とりわけ、1980年代後半の強誘電体不揮発性メモリの発表以降、その研究・開発が急速に進んできた。強誘電体薄膜技術 (成膜、評価、理論) や薄膜材料開発の発展はデバイスの微細化・高集積化・高機能化・低電圧駆動化に必要不可欠であり、強誘電体薄膜メモリや圧電MEMSデバイスなど種々の強誘電体・圧電体薄膜デバイスの開発に大きな役割を果たしている。
本講座では、メモリ応用や圧電応用として知られるPb (Zr,Ti) O3 (PZT) 系強誘電体薄膜のMOCVD法による作製とその基礎的物性、強誘電体薄膜の物性解明に大きな役割を果たした圧電応答顕微鏡 (PFM) 技術に代表される走査型プローブ顕微鏡 (SPM) 技術、さらに、デバイスの微細化・高集積化に向けた極薄膜、ナノアイランド構造、ナノワイヤ、ナノチューブなどナノ強誘電体の作製とその物性に関して解説する。さらに、BiFeO3薄膜の物性や最近注目を集めているHfO2、 (Al,Sc) N、 (Al,B) N、 (Zn,Mg) Oなどの新規強電体薄膜の研究動向に関しても紹介する。
(2023年1月16日 12:10〜13:40)
圧電MEMS技術の特徴とその基礎技術に関する内容を解説します。応用デバイスとその特徴、および圧電薄膜の成膜技術と評価方法について説明します。
(2023年1月16日 13:50〜15:20)
本講座では、従来から研究されてきたペロブスカイト型・もしくはその関連型結晶構造とは異なる結晶構造を持つ蛍石型構造 (HfO2基) およびウルツ鉱型構造強誘電体について概説する。
これらの材料は2010年代にはじめて報告された材料であるが、従来材料にない半導体プロセスに対して高い親和性を持っているという特徴があり、デバイス応用が期待されている材料である。
講演者は、これらの材料について国内でもいち早く研究に取り組んでおり、特に結晶化学的側面から様々な報告を行っている。
(2023年1月16日 15:30〜17:00)
強誘電体メモリ (FM) は、フラッシュメモリと同様に外部電源がなくても記憶を保持できる不揮発性メモリの一種である。現在実用化されているFMの一つであるFeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) は、フラッシュメモリに比較して、メモリ容量は少ないが、 データの書き込み速度は100~1000倍、書き込み回数は1億倍、消費電力も極めて少ない。このため、エッジデバイスや認証デバイスなど多くのデバイスへ応用されている。
しかし、半導体製造プロセスを用いて、FMを量産化するためには、いくつかの課題を克服し、FM特有の信頼性問題を解決する必要があった。本講演では、FMの歴史、動作原理、 量産化技術、信頼性技術について述べるとともに、最新のFM、新しく発見された強誘電体薄膜を使ったFMについて紹介する。
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