▲ 走査電子顕微鏡で見たナノ多孔性アルミナ(左)、走査電子顕微鏡で上から観察すると整列されたナノキャパシタ(右)を見ることができる。ⓒ2008 HelloDD.com
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テラ級F-RAMの核心技術
大徳所在の韓国標準科学研究院(院長 チョン・グァンファ)ナノ測定センターのイ・ウ博士とドイツのマックス・プランク微細構造物理学研究所のULRICH GŐELE博士(現・研究所長)、Postech新素材工学科ペク・ソンギ教授(現・Postech総長)とハン・ヒ氏(博士課程)研究チームは超高密度F-RAMの製造に成功したと6月16日に発表した。共同研究グループは多孔性酸化アルミニウムの上に代表的な強誘電体物質である「鉛-ジルコニウム-チタニウム複合酸化物(以下PZT)」ナノ点を整列してF-RAMを製造した。この研究結果は『ネイチャー』誌の姉妹誌である『ネイチャーナノテクノロジー』オンライン版を通じて6月15日に発表された。F-RAMは現在主に使用されているD-RAMと類似した構造をもつが、電荷を貯蔵する強誘電体を使用するため電源が消えてもデータを保管することができ電力消費量を減らすことができる。しかしデータの記録密度を高めるのが難しいことから小型端末機などに利用されてきた。研究グループはナノメートル(nm)レベルの大きさの孔が蜂の巣状に配列されている多孔性酸化アルミニウムが熱に対する安定性が優れている点に着眼、PZTの結晶化温度以上でPZTナノ点をを成長させ白金-PZT-白金の積層構造をもつナノキャパシタを製造した。この技術は毒性化学物質を使用しないため親環境的이であり、数百万回以上書き込み読み取り動作を行なうと急に情報が損失する「電気的疲労」現象もないうえ他の強誘電体にも応用できる。標準研のイ・ウ博士は「キャパシタを小型化するための他の工程には強誘電体物質の格子が損傷する問題点があった。ナノ点を成長させてキャパシタを製造、こうした問題点を解決することができた」と話している。今後の後続研究を通じて高記録密度のF-RAMが商用化されれば、電源ボタンを押した後ブーティング時間なく即時に使用できるコンピュータの開発も早まるものと期待される。研究グループは今回の研究結果をもとに次世代メモリー素子へのさまざまな活用が期待される「マルチフェロイック(Multiferroic)」ナノ点物質にも応用が可能かどうかを確認している。
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