二重接合自己組織化金属ナノ粒子単電子フラッシュメモリの開発

双结自组装金属纳米粒子单电子闪存的研制

基本信息

批准号：
21651069
负责人：
是津信行
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651069/
关键词：
自己組織化ナノ粒子不揮発性メモリメタルナノドット

项目摘要

本研究課題では、独自開発した自律型液体ナノプロセスによる金属ナノ粒子アレイの作製と、フローティングナノ粒子ゲートメモリへの応用について検討してきた。これまでに、研究期間内において、形状が精密に制御された導電性ナノドット内に情報電荷蓄積することにより、トンネル酸化膜に劣化があっても電荷が漏れない優れた電荷保持特性と低消費電力駆動を同時に達成することを目的とした。溶液中に合成した金属ナノ粒子の表面を、粒子の組成や製法に依存することなく-40mV程度に帯電させる手法を見出した。基板表面にアミノシランを単分子的に修飾することにより+25mVに帯電可能であったことから、独自開発した液体ナノプロセス装置を用いることにより、粒子径や形状、組成に依存することなく、3-200nmの各種金属ナノ粒子の集積が可能になった。集積密度は8.0x10^<11>/cm^2が得られた。粒子間には半径程度の空間が形成されていたことから、粒子間の静電反発力、粒子と基板間に静電引力のみを駆動力とした自己組織化集積構造の形成を示唆しており、ナノレベルの材料設計を反映した集積構造が得られた。3.5nmの熱酸化膜とスパッタ法により成膜した厚み20nmの酸化膜界面に閉じ込め、ナノ粒子MOSキャパシタを作製した。容量-電圧測定をおこなった結果、再現よく時計回り方向のヒステリシスループが観測された。これは、ゲート電圧印加の掃引にともなったナノドット内への電荷の充放電を示唆している。直流負バイアスを印加したときにはSiO_2からトンネルした電子がナノドット内で保持されている。一方で、直流正バイアスを印加したときにはナノ粒子内に保持されていた電子がトンネル効果によりシリコン基板へ移動した、すなわち、ホールがナノドット内に注入されたことを示唆している。観察された静電容量ヒステリシスから、電子の閉じ込めがフラットバンド電圧のシフトを引き起こしたことがわかった。

在该研究主题中，我们使用了我们自己开发的自动液液体纳米仪开发的自动液体纳米仪，研究了金属纳米颗粒阵列的制造，以及它们用于浮动纳米颗粒门记忆的应用。目的是通过在研究期间精确控制形状的导电纳米模特中积累信息电荷，并获得出色的电荷保留特性，即使隧道氧化物膜恶化，也可以防止电荷泄漏。我们发现了一种方法，其中在溶液中合成的金属纳米颗粒的表面被充电至大约-40mV，而不取决于颗粒的组成或制造方法。由于底物表面可以通过对基板表面上的单分子修饰氨基硅烷的单位来充电至 +25mV，因此无论是粒径，形状，形状或成分，使用专有开发而开发的液体纳米纳米强化设备都可以积累3-200nm的各种金属纳米颗粒。累积密度为8.0x10^<11>/cm^2。颗粒之间形成了大约半径的空间，这表明仅使用颗粒与颗粒与底物之间的静电排斥力形成自组装的整合结构，从而形成了反映纳米级材料设计的集成结构。通过3.5 nm热氧化物膜和溅射方法制造纳米颗粒MOS电容器，该方法局限于厚度为20 nm的氧化物膜，然后形成纳米颗粒MOS电容器。电容 - 电压测量结果表明，可重复地观察到顺时针磁滞回路。这表明将电荷和排放到与门电压应用扫描相关的纳米模块中。当应用负直流偏置时，将从SIO_2隧道的电子保留在纳米模块中。另一方面，当施加正直流偏置时，由于隧道效应，将纳米颗粒中的电子移动到硅基板上，即，将孔注入纳米模子中。观察到的电容滞后表明，电子限制导致平坦带电压的变化。

项目成果

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Enhanced Red-Light Emission by Local Plasmon Coupling of Au Nanorods in an Organic Light-Emitting Diode

DOI：
10.1143/apex.4.032105
发表时间：
2011-03
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
T. Tanaka;Yuji Totoki;A. Fujiki;N. Zettsu;Y. Miyake;M. Akai‐Kasaya;A. Saito;T. Ogawa;Y. Kuwaha
通讯作者：
T. Tanaka;Yuji Totoki;A. Fujiki;N. Zettsu;Y. Miyake;M. Akai‐Kasaya;A. Saito;T. Ogawa;Y. Kuwaha

Non-volatile memory applications in a 12nm-sized Au nanoparticle array fabricated by precisely controlled colloidal self-assembly

通过精确控制的胶体自组装制造的 12 纳米大小的金纳米粒子阵列中的非易失性存储器应用