金属／強誘電体／絶縁体／半導体積層構造を用いたトランジスタ型強誘電体メモリ

摘要

本研究では、トランジスタ型強誘電体メモリ用のメモリセルとしてPt／SrBi2Ta20り（SBT）／HfO2／SiおよびPt／（Bi，La）4Ti3012（BLr）／HfO2／Si（金属／強誘電体／絶縁体／半導体：MFIS）構造のpチャネル電界効果トランジスタ（MFISFET）を作製し、その電気的特性評価を行った。強誘電体には厚さ400nrnのゾルゲルSBTおよびBur薄膜を用いて、これらを高真空中での電子ビーム恭着法により形成した厚さ8nlのHfOヱ蒋膜上に堆積した。 作製したMF7SFETのチャネル幅およびチャネル長はそれぞれ50pmおよび5LLmである。 作製したMFISFETは室温において10日以上のデータ保持が可能であった。 特にPt／SBT／HfO2／Si構造MFIS FETは30日以上のデータ保持後においても約103のドレイン電流比を示した。 また作製したMFISFETは、パルス幅20nsでのデータ書き込みが可能であり、かつ2．3xlOll回程度の書き込みパルス印加後においてもトランジスタ特性はほとんど変化しなかった。