相変化メモリーの動作機構

相変化光ディスクの光学顕微鏡写真(黒い点がアモルファス、白い領域は結晶)

 相変化メモリーは書き換え可能な光ディスクとして実用化され、さらに次世代の電気メモリーとして期待されています。あらゆるものがインターネットにつながる社会において必要となるメモリー技術です。
 相変化メモリーの動作は、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、相変化メモリーには不向きです。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ー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ーの動作機構を解明しようと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ー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。この変化が電気メモリーとして機能します。キャリアの生成要因を解明することで相変化メモリーの性能や信頼性の向上につなげたいと考えています。


  • 後藤民浩; 相変化材料の特性コントラストの起源、ニューガラス, 29 (2014) 18-22.
  • T. Gotoh, Effect of annealing on carrier concentration in Ge2Sb2Te5 films, Canadian Journal of Physics 92 (2014) 681-683.

電子情報理工学科

准教授 後藤 民浩