2012年研究カタログ
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■ 研究担当:フォンス ポール/コロボフ アレキサンダー ■ ナノエレクトニクス研究部門 相転移新機能デバイスグループ■ 連携担当:安藤淳 相変化メモリのナノ領域その場観察研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●メモリ素子のナノ領域その場‘in-vivo(生体内分析)’観察と解析 ●電気ポンプ‐X線プローブによる動作(スイッチング)中の原子レベル構造解析 ●ナノ時間分解で局所構造や温度測定が可能 現在、産総研が中心となって研究開発を進めている超格子型相変化材料を用いた相変化メモリは、合金を用いた従来型と比較して低消費電力化や高速スイッチンクが実現できる特長を有しています。これら特長の実現に向けては動作原理の詳細な解明が重要で、動作中におけるナノ領域(100 nm,ナノ秒)のin-vivo観察が必要となっています。また、素子に関連する物理解明でも同様の測定が必要になっています。当研究はその場観察のための新技術を開発して、(超格子型/従来型)PCRAM素子内部における局所的原子構造、価数、組成、などの静的及び動的測定を長径100nmのX線ビームを用いて行っています。 SPring-8の放射光をKB・X線ミラーレンズにより100nmまで集光し、産総研で開発した顕微鏡システムによって特定の素子上にX線ビームを照射してX線吸収分光スペクトル(XAFS)を測定します。原子吸収端を選択することにより、原子選択的な局所的原子順序/構造を解明できます。高輝度の入射光により、素子内部(数十ミクロン深さ)の特定原子のみの観察が物質状態(液体、結晶、アモルファス)によらずに可能です。ナノ時間分解を可能にする電気パルスポンプ/X線光子プローブにより素子内部における相変化材料の動作中構造変化も観察可能です。● ナノエレクトロニクス素子内部の動作中における局所構造変化測定技術(電極温度等)謝辞: 本研究の一部は、最先端支援研究プログラム(FIRST)のグリーン・ナノエレクトロニクスのコア技術開発、およびエルピーダメモリの支援の下で実施されました。ナノ・ビーム蛍光X線プローブ測定による化学的な構造マッピング● 研究拠点つくば中央234情報通信・エレクトロニクス分野第3会場I-69I-69

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