【材料】東北大学、耐熱性に優れる低融点Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化メモリ材料を開発
東北大学、耐熱性に優れる低融点Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化メモリ材料を開発
低消費電力と長期信頼性に優れる相変化メモリ材料の開発
−不揮発性相変化メモリへの応用を目指す−
東北大学大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻の須藤祐司准教授、
小池淳一教授、（齊藤雄太、鎌田俊哉、隅谷真志各大学院生）らのグループは、
耐熱性に優れる低融点Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化メモリ材料の開発に成功しました。
この成果によって、相変化メモリの欠点であるデータ書換消費電力を低減できるだけでなく、
高温環境下でデータが消失してしまう問題を解消できます。
１．背景
フラッシュメモリに代表されるように電源をオフしてもデータが保存される不揮発性メモリが幅広い分野で利用されております。
近年、デジタルカメラ、音楽プレーヤー、携帯電話等のモバイル型電子機器の急速な市場拡大に伴い、
フラッシュメモリ等の半導体メモリの高速化、大容量化が強く期待されています。
最近、高速のデータ書換が可能な次世代型の不揮発性メモリとして、相変化材料を用いた
相変化メモリ（ＰＣＲＡＭ）が注目されています。次世代不揮発性メモリの他の候補には、
ＭＲＡＭ（磁性体メモリ）やＦｅＲＡＭ（誘電体メモリ）などが挙げられますが、ＰＣＲＡＭは構造が
単純であるため、製造コストや集積度の面で有利とされております。
相変化材料とは、アモル１ファス相⇔結晶相間の可逆的な変化が可能な材料であり、
ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体に用いられています。
ＰＣＲＡＭは、相変化材料のアモルファス相／結晶相間の電気抵抗差を利用します。
相変化材料にパルス電流を流し、融点以上にジュール加熱してアモルファス化させることにより
リセット状態「０」とし、また、結晶化温度以上融点未満の温度にジュール加熱して結晶化させることにより
セット状態「１」として情報を記録します。
現在、光記録媒体で実績のあるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系化合物がＰＣＲＡＭ用の相変化材料として盛んに研究開発されています。
しかしながら、融点が高い（約６２０℃）ためデータを書き込む時に必要な消費電力が高く、
また、結晶化温度が低い（約１６０℃）ためアモルファス相の耐熱性が低く、
８５℃程度の高温の環境に長時間置かれるとデータが消えてしまうという問題があります。
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによれば、２０１１年以降は、
ＣＲＡＭデバイスの作動保証温度は、１２５℃で１０年と目標設定されており、将来的にはＰＣＲＡＭを
自動車分野など高温環境下においても適用する事が期待されています。
２．研究成果概要
今回開発した相変化材料は、Ｇｅ、ＣｕおよびＴｅからなる化合物であり、融点は５２０℃程度でありながら、
約２４０℃の高い結晶化温度を持っています。また、アモルファス相の耐熱性を評価した所、
１７０℃で１０年間の保持が可能であり、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅアモルファス相に比して極めて耐熱性に優れています。
本Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化材料は、既存のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系よりも融点が１００℃程度低く消費電力を低減できると共に、
１２５℃以上の環境下でも１０年間データを保持できるため、高速ＵＳＢメモリなどばかりでなく、
自動車分野など高温環境下で使用できる不揮発性相変化メモリを実現できます。
今後、相変化メモリデバイスを作製し、書換速度など相変化メモリとしての性能を検証していきます。
尚、本研究成果は、２０１０年１１月２５日より開催される相変化記録研究会シンポジウム
（開催場所：熱海ＫＫＲホテル）にて発表する予定です。
▽ ソース 日経プレスリリース
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=267199&lindID=1
▽ 参考 「相変化メモリはNANDフラッシュに勝てない」、Numonyxが断言
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/20090625_296549.html
低消費電力と長期信頼性に優れる相変化メモリ材料の開発
−不揮発性相変化メモリへの応用を目指す−
東北大学大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻の須藤祐司准教授、
小池淳一教授、（齊藤雄太、鎌田俊哉、隅谷真志各大学院生）らのグループは、
耐熱性に優れる低融点Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化メモリ材料の開発に成功しました。
この成果によって、相変化メモリの欠点であるデータ書換消費電力を低減できるだけでなく、
高温環境下でデータが消失してしまう問題を解消できます。
１．背景
フラッシュメモリに代表されるように電源をオフしてもデータが保存される不揮発性メモリが幅広い分野で利用されております。
近年、デジタルカメラ、音楽プレーヤー、携帯電話等のモバイル型電子機器の急速な市場拡大に伴い、
フラッシュメモリ等の半導体メモリの高速化、大容量化が強く期待されています。
最近、高速のデータ書換が可能な次世代型の不揮発性メモリとして、相変化材料を用いた
相変化メモリ（ＰＣＲＡＭ）が注目されています。次世代不揮発性メモリの他の候補には、
ＭＲＡＭ（磁性体メモリ）やＦｅＲＡＭ（誘電体メモリ）などが挙げられますが、ＰＣＲＡＭは構造が
単純であるため、製造コストや集積度の面で有利とされております。
相変化材料とは、アモル１ファス相⇔結晶相間の可逆的な変化が可能な材料であり、
ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体に用いられています。
ＰＣＲＡＭは、相変化材料のアモルファス相／結晶相間の電気抵抗差を利用します。
相変化材料にパルス電流を流し、融点以上にジュール加熱してアモルファス化させることにより
リセット状態「０」とし、また、結晶化温度以上融点未満の温度にジュール加熱して結晶化させることにより
セット状態「１」として情報を記録します。
現在、光記録媒体で実績のあるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系化合物がＰＣＲＡＭ用の相変化材料として盛んに研究開発されています。
しかしながら、融点が高い（約６２０℃）ためデータを書き込む時に必要な消費電力が高く、
また、結晶化温度が低い（約１６０℃）ためアモルファス相の耐熱性が低く、
８５℃程度の高温の環境に長時間置かれるとデータが消えてしまうという問題があります。
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによれば、２０１１年以降は、
ＣＲＡＭデバイスの作動保証温度は、１２５℃で１０年と目標設定されており、将来的にはＰＣＲＡＭを
自動車分野など高温環境下においても適用する事が期待されています。
２．研究成果概要
今回開発した相変化材料は、Ｇｅ、ＣｕおよびＴｅからなる化合物であり、融点は５２０℃程度でありながら、
約２４０℃の高い結晶化温度を持っています。また、アモルファス相の耐熱性を評価した所、
１７０℃で１０年間の保持が可能であり、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅアモルファス相に比して極めて耐熱性に優れています。
本Ｇｅ−Ｃｕ−Ｔｅ系相変化材料は、既存のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系よりも融点が１００℃程度低く消費電力を低減できると共に、
１２５℃以上の環境下でも１０年間データを保持できるため、高速ＵＳＢメモリなどばかりでなく、
自動車分野など高温環境下で使用できる不揮発性相変化メモリを実現できます。
今後、相変化メモリデバイスを作製し、書換速度など相変化メモリとしての性能を検証していきます。
尚、本研究成果は、２０１０年１１月２５日より開催される相変化記録研究会シンポジウム
（開催場所：熱海ＫＫＲホテル）にて発表する予定です。
▽ ソース 日経プレスリリース
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=267199&lindID=1
▽ 参考 「相変化メモリはNANDフラッシュに勝てない」、Numonyxが断言
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/20090625_296549.html
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冷却一切不要のPCはいつできるの？
3 ：天道総司：2010/11/26(金) 20:05:29 ID:5gwMlfNY
これで仮面ライダー誕生や！！
4 ：名無しのひみつ：2010/11/26(金) 20:19:03 ID:Wc8ww5BZ
Su-Ke-Be
5 ：名無しのひみつ：2010/11/26(金) 20:27:02 ID:nT9UEBLN
W-Ar-Os
>>2
もうあるよ
もうあるよ
7 ：名無しのひみつ：2010/11/26(金) 20:46:10 ID:I7JS1ey7
超伝導の鉄のオッサン？
>>6
どれ？
どれ？
>>7
鉄系超伝導は東工大の細野さんだろ
鉄系超伝導は東工大の細野さんだろ
てるる かわいいよ てるる
11 ：名無しのひみつ：2010/11/26(金) 22:03:54 ID:lalgFutA
今度は韓国や中国に教えるな・・・
と言っても
東北大は特亜留学生で溢れているんだよな
と言っても
東北大は特亜留学生で溢れているんだよな
12 ：名無しのひみつ：2010/11/26(金) 23:53:03 ID:gSHyG3Lv
東北大がんばるなぁ
14 ：名無しのひみつ：2010/11/27(土) 03:54:18 ID:HHvATQdn
熱で書き込みする方式では、限界があるような気がする。
集積度で他の方式より有利であることが理解出来ない。
隣のセルとの、断熱はどうするの？
集積度で他の方式より有利であることが理解出来ない。
隣のセルとの、断熱はどうするの？
熱耐性に優れるのに低融点ってどういうことなの…
16 ：名無しのひみつ：