抵抗変化型不揮発性メモリ用NiO薄膜における電気的特性の組成依存性

摘要

酸化ニッケル（NiO）は不定比酸化物として知られており，また，抵抗スイッチング特性を示すことから，抵抗変化型不揮発性メモリへの応用が期待されている．本研究では，組成の異なる複数のNiO薄膜を用いてPt/NiO/Pt積層構造を有する試料を作製し，その電気的特性を調べた．NiO薄膜の組成の不定比性が大きくなるほどその初期状態の抵抗は減少し，初期状態の抵抗が10数Ωと小さい試料では抵抗スイッチング動作を示さなかった．また，組成がNiリッチ，ストイキオメトリー，Oリッチである3種類のNiO薄膜について，297Kから573Kの温度範囲において，抵抗スイッチング特性を調べた．初期状態の抵抗はそれぞれ互いに異なる温度依存性を示し，その値が小さいときは抵抗スイッチング動作を示さなかった．さらに，同じ試料において，熱処理前後における初期状態の抵抗が異なった．これらは熱処理の過程においてNiO薄膜の組成が変化したためである．したがって，抵抗スイッチング動作にはNiO薄膜の最適な組成が存在するといえる．