レーザー光結晶化による「群大」の描画例と結晶構造（明かるい領域の最小線幅は5ミクロンで、髪の毛の直径の1/20程度）

相変化メモリは書き換え可能な光ディスクとして実用化され、さらに次世代の高性能・低消費電力の電気メモリとして活発に研究されています。AIや自動化技術が一般化する将来、メモリの果たす役割が増大するからです。
　相変化メモリの動作は、常温常圧で安定な二つの固相（結晶とアモルファス）を行き来することで実現します。例えば、水晶とガラスは二酸化ケイ素の結晶とアモルファスですが、相変化メモリには不向きです。なぜならどちらの状態も光学的に透明で、電気的には絶縁体であり、物性に大きな違いがないからです。それでは相変化メモリ材料と二酸化ケイ素で何が違うのでしょうか？このような視点から相変化メモリ材料の電子構造の理解を目指し、研究に取り組んでいます。最近の研究成果として相変化メモリ材料のキャリア密度が2000倍変化することを突き止めました。この変化により電気メモリとして機能します。キャリアの生成要因を解明することで相変化メモリの性能や信頼性の向上につなげ、未来の社会に貢献したいと考えています。

教授 後藤 民浩 GOTO tamihiro
研究キーワード アモルファス・ナノ材料，カルコゲナイド材料，光・電子物性，相変化，光熱偏向分光法
研究分野 物性物理学電気電子工学応用物理物性応用物理工学
主な研究テーマ
  • カルコゲナイド薄膜の作製と光・電子物性評価
  • 光熱偏向分光法による電子構造、局在準位の研究
  • 相変化メモリ・スイッチの動作機構の研究
研究概要

アモルファス・ナノ材料は構造のランダム性に基づき，電気スイッチや相変化メモリに用いられている。これらの材料の光・電子物性を調べ，スイッチやメモリの機構解明と性能向上を目指している。
(1) 相変化メモリ・セレクタに用いられるカルコゲナイド材料の局在準位およびキャリア特性の評価
(2) 真空蒸着とスパッタによるカルコゲナイド半導体の作製と基礎物性評価
(3) 半導体薄膜の光吸収を高感度に測定できる光熱偏向分光法の開発
提供できる技術 ・応用分野
  • カルコゲナイド材料の作製技術
  • 光熱偏向分光法を利用した計測技術
  • 半導体薄膜の物性評価技術
主要な所属学会

応用物理学会
論文
  • Elemental electrical switch enabling phase segregation–free operation, Science 374 (2021) 1390.
  • Ultrahigh drive current and large selectivity in GeS selector, Nat. Commun. 11 (2020) 4636.
  • Defect Absorption in Ge2Sb2Te5 Phase-Change Films, Phys. Status Solidi B 257 (2020) 1900278.
受賞歴
  • 2015年9月 ICANS26 Young Researcher Award
  • 第3回（1997年秋季）応用物理学会講演奨励賞
メディア情報
  • 2023年10月 群馬大学ホームページ https://www.gunma-u.ac.jp/information/165925
  • 2021年12月 群馬大学ホームページ https://www.gunma-u.ac.jp/information/113979
  • 2020年9月 群馬大学ホームページ https://www.gunma-u.ac.jp/information/79701
最終更新日：