JP2987787B2 - スイッチング素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はラングミュア・ブロジェ
ット法（ＬＢ法）によって成膜された有機絶縁層を有す
るＭＩＭ型スイッチング素子に関する。
ット法（ＬＢ法）によって成膜された有機絶縁層を有す
るＭＩＭ型スイッチング素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、有機絶縁層を一対の電極で
サンドイッチしたＭＩＭ型構造素子において、新規なス
イッチングメモリ特性が発現することを示し、このスイ
ッチング素子を提案してきている（特開昭６３−９６９
５６号公報）。
サンドイッチしたＭＩＭ型構造素子において、新規なス
イッチングメモリ特性が発現することを示し、このスイ
ッチング素子を提案してきている（特開昭６３−９６９
５６号公報）。
【０００３】具体的には、有機絶縁層として、例えば、
ＬＢ法により形成したπ電子準位を持つ群とσ電子準位
のみを有する群を併用する分子を積層した絶縁性もしく
は半絶縁性を示す有機単分子膜あるいはその累積膜を用
いている。また、支持電極および上部電極については、
導電性を有する材料、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐ
ｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂなどの金属や、これらの合
金さらにはグラファイトやシリサイドまたさらにはＩＴ
Ｏ等の導電性酸化物といった数多くの材料を用い、従来
公知の薄膜形成技術、例えば、真空蒸着法・ＥＢ蒸着法
・スパッタ法等を利用して形成している。
ＬＢ法により形成したπ電子準位を持つ群とσ電子準位
のみを有する群を併用する分子を積層した絶縁性もしく
は半絶縁性を示す有機単分子膜あるいはその累積膜を用
いている。また、支持電極および上部電極については、
導電性を有する材料、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐ
ｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂなどの金属や、これらの合
金さらにはグラファイトやシリサイドまたさらにはＩＴ
Ｏ等の導電性酸化物といった数多くの材料を用い、従来
公知の薄膜形成技術、例えば、真空蒸着法・ＥＢ蒸着法
・スパッタ法等を利用して形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スイッチング素子にお
いて有機化合物の単層膜または累積膜を支持するための
導電性電極の形態に制限はないが、ＬＢ膜の分子オーダ
ーの凹凸は望ましくないため任意の形状で平面性が良い
ことが望ましい。しかしながら、電極材料を公知の薄膜
技術で作製した場合、多くの場合において電極を構成す
る多結晶粒子による凹凸が電極表面に生じる。また単結
晶膜を得る場合には、基板が限定され汎用性に乏しい。
このような電極表面上にＬＢ膜を形成する際、ＬＢ膜の
成膜条件や累積数によってはスイッチング素子の歩留ま
りの低下や、スイッチング素子に関する電気特性の安定
性の欠如等が生じるという問題があった。このため、Ｌ
Ｂ膜を形成する際の支持電極の平坦性の向上が望まれて
いた。
いて有機化合物の単層膜または累積膜を支持するための
導電性電極の形態に制限はないが、ＬＢ膜の分子オーダ
ーの凹凸は望ましくないため任意の形状で平面性が良い
ことが望ましい。しかしながら、電極材料を公知の薄膜
技術で作製した場合、多くの場合において電極を構成す
る多結晶粒子による凹凸が電極表面に生じる。また単結
晶膜を得る場合には、基板が限定され汎用性に乏しい。
このような電極表面上にＬＢ膜を形成する際、ＬＢ膜の
成膜条件や累積数によってはスイッチング素子の歩留ま
りの低下や、スイッチング素子に関する電気特性の安定
性の欠如等が生じるという問題があった。このため、Ｌ
Ｂ膜を形成する際の支持電極の平坦性の向上が望まれて
いた。
【０００５】そこで、本発明の目的は、かかる支持電極
の平坦性の向上を図って信頼性に優れたスイッチング素
子を提供することにある。
の平坦性の向上を図って信頼性に優れたスイッチング素
子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記の
問題を解決するために以下のような方法で支持電極表面
の平坦性を向上させた。
問題を解決するために以下のような方法で支持電極表面
の平坦性を向上させた。
【０００７】すなわち、支持電極表面にカーボンを蒸着
することによってアモルファスカーボン膜を形成した。
することによってアモルファスカーボン膜を形成した。
【０００８】前記アモルファスカーボン膜は、下地であ
る支持電極の材料に拘わらず該支持電極表面に存在した
凹凸を緩和し平坦化する作用がある。しかも、ＬＢ法に
より単分子累積膜を形成するためにＩＴＯ等の親水性を
有する支持電極を疎水化する必要がある場合にアモルフ
ァスカーボン膜は疎水性であるために、平坦化と同時に
疎水化も実現可能となる。
る支持電極の材料に拘わらず該支持電極表面に存在した
凹凸を緩和し平坦化する作用がある。しかも、ＬＢ法に
より単分子累積膜を形成するためにＩＴＯ等の親水性を
有する支持電極を疎水化する必要がある場合にアモルフ
ァスカーボン膜は疎水性であるために、平坦化と同時に
疎水化も実現可能となる。
【０００９】本方法により、支持電極の材質に拘わるこ
となく表面を平坦化することが可能となり（特に、ＬＢ
の分子オーダーの凹凸は消失）、且つ疎水化が同時に実
現される。その結果、ＬＢ膜の累積数に拘わらず極めて
信頼性に優れたＭＩＭ素子の提供が可能となる。尚、ア
モルファスカーボンは導電性材料であり、支持電極とし
ての役割も同時に果たしている。また、本発明で用いる
アモルファスカーボンの形成方法は従来公知の薄膜作製
技術で十分であり、例えば真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、ス
パッタ法等が挙げられる。
となく表面を平坦化することが可能となり（特に、ＬＢ
の分子オーダーの凹凸は消失）、且つ疎水化が同時に実
現される。その結果、ＬＢ膜の累積数に拘わらず極めて
信頼性に優れたＭＩＭ素子の提供が可能となる。尚、ア
モルファスカーボンは導電性材料であり、支持電極とし
ての役割も同時に果たしている。また、本発明で用いる
アモルファスカーボンの形成方法は従来公知の薄膜作製
技術で十分であり、例えば真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、ス
パッタ法等が挙げられる。
【００１０】本発明で用いる有機絶縁層としては、電流
−電圧特性に於いてメモリースイッチング現象（電気メ
モリー効果）を有する材料、例えば、π電子準位をもつ
群とσ電子準位のみを有する群を併有する分子を電極上
に積層した絶縁性もしくは半絶縁性を示す有機単分子膜
あるいはその累積膜を用いることが可能となる。また、
これらの有機材料の電気メモリー効果は数１０μｍ以下
の膜厚のもので観測されているが、数オングストローム
以上１０００オングストローム以下が好ましい。
−電圧特性に於いてメモリースイッチング現象（電気メ
モリー効果）を有する材料、例えば、π電子準位をもつ
群とσ電子準位のみを有する群を併有する分子を電極上
に積層した絶縁性もしくは半絶縁性を示す有機単分子膜
あるいはその累積膜を用いることが可能となる。また、
これらの有機材料の電気メモリー効果は数１０μｍ以下
の膜厚のもので観測されているが、数オングストローム
以上１０００オングストローム以下が好ましい。
【００１１】本発明における記録層たる有機絶縁層の形
成に関しては、制御性、容易性そして再現性から公知の
従来技術の中ではＬＢ法が極めて好適である。このＬＢ
法によれば、１分子中に疎水性部位と親水性部位とを有
する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を基板上に
容易に形成することができ、分子オーダーの厚みを有
し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄膜を安
定に供給することができる。
成に関しては、制御性、容易性そして再現性から公知の
従来技術の中ではＬＢ法が極めて好適である。このＬＢ
法によれば、１分子中に疎水性部位と親水性部位とを有
する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を基板上に
容易に形成することができ、分子オーダーの厚みを有
し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄膜を安
定に供給することができる。
【００１２】本発明に用いる支持電極および上電極の材
料は、導電性を有する材料であれば何でも良く、例え
ば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂ
などの金属や、これらの合金、あるいはＩＴＯ等の導電
性酸化物といった数多くの材料の適用が考えられる。ま
た、係る材料を用いた支持電極および上電極の形成方法
としても、従来公知の薄膜作成技術で十分であり、例え
ば、真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、スパッタ法等が挙げられ
る。
料は、導電性を有する材料であれば何でも良く、例え
ば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂ
などの金属や、これらの合金、あるいはＩＴＯ等の導電
性酸化物といった数多くの材料の適用が考えられる。ま
た、係る材料を用いた支持電極および上電極の形成方法
としても、従来公知の薄膜作成技術で十分であり、例え
ば、真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、スパッタ法等が挙げられ
る。
【００１３】また、本発明に係る基板は、金属、ガラ
ス、セラミックス材料等、いずれの材料でもよい。上記
の如き基板は任意の形状でよく、平板状であるのが好ま
しいが、平板になんら限定されない。すなわち前記成膜
法（ＬＢ法）においては、基板の表面の形状に沿って膜
を形成し得る利点を有するからである。
ス、セラミックス材料等、いずれの材料でもよい。上記
の如き基板は任意の形状でよく、平板状であるのが好ま
しいが、平板になんら限定されない。すなわち前記成膜
法（ＬＢ法）においては、基板の表面の形状に沿って膜
を形成し得る利点を有するからである。
【００１４】
【実施例】実施例１ 〈支持電極の詳細〉ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤ
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に電極層１として
真空蒸着法によりＩＴＯを厚さ１０００Å成膜した後、
さらにカーボンを同法により成膜して幅１ｍｍのストラ
イプ状の支持電極４を形成した（図１）。これによりカ
ーボンはＩＴＯ電極上にアモルファス状に成膜される。
アモルファスカーボン膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２
０ｎｍ，３０ｎｍの４種類を成膜した。ＩＴＯ表面の性
質は本来親水性であるがアモルファスカーボンの被覆に
より疎水性を示した。係る基板を担体として以下に記し
たＬＢ法によりポリイミドの単分子膜（図３）を累積し
（図４）、これを絶縁層とした。 〈ＬＢ法の詳細〉ポリアミック酸（分子量約２０万）を
濃度１×１０-3％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）で溶かしたジメチ
ルアセトアミド溶液を、水温２０℃の純水水相上に展開
し、水面上に単分子膜を形成した。この単分子膜の表面
圧を２５ｍＮ／ｍまで高め、更にこれを一定に保ちなが
ら前記基板を水面に横切る方向に５ｍｍ／ｍｉｎで浸
漬、引き上げを行い、Ｙ型単分子膜の累積を行った（図
４）。係る操作を繰り返すことにより６，１２，２４，
３６層の４種類の累積膜を上記４種類の支持基板上に各
々成膜し合計１６種類の試料を作製した。さらにこれら
の膜を３００℃で１０分加熱を行うことによりポリイミ
ド化した。この際ポリイミド１層当たりの厚さはエリプ
ソメトリー法により約３．６Åと求められた。次に以下
に記した方法により上部電極を成膜した。図５に本素子
の断面図を示す。 〈上部電極の詳細〉係る基板上に支持電極と直交するよ
うに幅１ｍｍのストライプ状のＡｌ電極（膜厚１５００
Å）を基板温度を室温以下に保持し真空蒸着法で成膜し
た。尚、本素子の構成概略図を図７に示す。
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に電極層１として
真空蒸着法によりＩＴＯを厚さ１０００Å成膜した後、
さらにカーボンを同法により成膜して幅１ｍｍのストラ
イプ状の支持電極４を形成した（図１）。これによりカ
ーボンはＩＴＯ電極上にアモルファス状に成膜される。
アモルファスカーボン膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２
０ｎｍ，３０ｎｍの４種類を成膜した。ＩＴＯ表面の性
質は本来親水性であるがアモルファスカーボンの被覆に
より疎水性を示した。係る基板を担体として以下に記し
たＬＢ法によりポリイミドの単分子膜（図３）を累積し
（図４）、これを絶縁層とした。 〈ＬＢ法の詳細〉ポリアミック酸（分子量約２０万）を
濃度１×１０-3％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）で溶かしたジメチ
ルアセトアミド溶液を、水温２０℃の純水水相上に展開
し、水面上に単分子膜を形成した。この単分子膜の表面
圧を２５ｍＮ／ｍまで高め、更にこれを一定に保ちなが
ら前記基板を水面に横切る方向に５ｍｍ／ｍｉｎで浸
漬、引き上げを行い、Ｙ型単分子膜の累積を行った（図
４）。係る操作を繰り返すことにより６，１２，２４，
３６層の４種類の累積膜を上記４種類の支持基板上に各
々成膜し合計１６種類の試料を作製した。さらにこれら
の膜を３００℃で１０分加熱を行うことによりポリイミ
ド化した。この際ポリイミド１層当たりの厚さはエリプ
ソメトリー法により約３．６Åと求められた。次に以下
に記した方法により上部電極を成膜した。図５に本素子
の断面図を示す。 〈上部電極の詳細〉係る基板上に支持電極と直交するよ
うに幅１ｍｍのストライプ状のＡｌ電極（膜厚１５００
Å）を基板温度を室温以下に保持し真空蒸着法で成膜し
た。尚、本素子の構成概略図を図７に示す。
【００１５】以上の工程により作製されたＭＩＭ素子の
上下電極間に電圧を印加し、図８および図９に示したス
イッチング特性を測定し安定性、バラツキ、歩留まりを
調べた。その結果、表１に示したように上記工程で作製
した１６種類のＭＩＭ素子はいずれもアモルファスカー
ボンを成膜しない場合と比べ、特性の向上が見られた。
ただし、表１中Ｃ膜厚は、カーボン層の膜厚を示し、
［◎］はスイッチング特性の安定性等が特に良かったも
の、［○］は良かったもの、［△］は若干安定性等にバ
ラツキがあるものを示している。特にアモルファスカー
ボンの膜厚が１０ｎｍおよび２０ｎｍの時において極め
て良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持ＩＴＯ電極
表面に存在した数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸（透過電子顕
微鏡による断面観察の測定結果）がアモルファスカーボ
ン膜の成膜によって平坦化した結果である。実際、平面
性を確認するためのアモルファスカーボン膜成膜前後の
支持ＩＴＯ電極の表面を走査型電子顕微鏡により比較観
察した結果、支持ＩＴＯ電極の結晶粒界部分に存在した
数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸が、アモルファスカーボン膜
によって緩和され平坦性が向上していることが確認され
た。
上下電極間に電圧を印加し、図８および図９に示したス
イッチング特性を測定し安定性、バラツキ、歩留まりを
調べた。その結果、表１に示したように上記工程で作製
した１６種類のＭＩＭ素子はいずれもアモルファスカー
ボンを成膜しない場合と比べ、特性の向上が見られた。
ただし、表１中Ｃ膜厚は、カーボン層の膜厚を示し、
［◎］はスイッチング特性の安定性等が特に良かったも
の、［○］は良かったもの、［△］は若干安定性等にバ
ラツキがあるものを示している。特にアモルファスカー
ボンの膜厚が１０ｎｍおよび２０ｎｍの時において極め
て良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持ＩＴＯ電極
表面に存在した数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸（透過電子顕
微鏡による断面観察の測定結果）がアモルファスカーボ
ン膜の成膜によって平坦化した結果である。実際、平面
性を確認するためのアモルファスカーボン膜成膜前後の
支持ＩＴＯ電極の表面を走査型電子顕微鏡により比較観
察した結果、支持ＩＴＯ電極の結晶粒界部分に存在した
数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸が、アモルファスカーボン膜
によって緩和され平坦性が向上していることが確認され
た。
【００１６】
【表１】
【００１７】実施例２ 〈支持電極の詳細〉ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤ
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に真空蒸着法によ
りＡｇを厚さ１０００Å成膜した後、さらにカーボンを
同法により成膜し幅１ｍｍのストライプ状の支持電極を
形成した（図１）。これにより、カーボンはＡｇ電極上
にアモルファス状に成膜される。アモルファスカーボン
膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，３０ｎｍの４
種類を成膜した。Ａｇ表面の性質は本来親水性である
が、アモルファスカーボンの被覆により疎水性となって
いた。係る基板を担体として実施例１と全く同様にして
ＬＢ法によりポリイミドの単分子膜（図３）を累積
（６，１２，２４，３６層）した後、真空蒸着によりア
ルミニウム電極を積層して合計１６種類のスイッチング
素子を作製した。
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に真空蒸着法によ
りＡｇを厚さ１０００Å成膜した後、さらにカーボンを
同法により成膜し幅１ｍｍのストライプ状の支持電極を
形成した（図１）。これにより、カーボンはＡｇ電極上
にアモルファス状に成膜される。アモルファスカーボン
膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，３０ｎｍの４
種類を成膜した。Ａｇ表面の性質は本来親水性である
が、アモルファスカーボンの被覆により疎水性となって
いた。係る基板を担体として実施例１と全く同様にして
ＬＢ法によりポリイミドの単分子膜（図３）を累積
（６，１２，２４，３６層）した後、真空蒸着によりア
ルミニウム電極を積層して合計１６種類のスイッチング
素子を作製した。
【００１８】以上の工程により作製されたＭＩＭ素子の
上下電極間に電圧を印加し、スイッチング特性を測定し
安定性、バラツキ、歩留まりを調べた。その結果、表２
に示した様に上記工程で作製した１６種類のＭＩＭ素子
はいずれもアモルファスカーボンを成膜しない場合と比
べ、特性の向上が見られた。特にアモルファスカーボン
の膜厚が５ｎｍ，１０ｎｍおよび２０ｎｍにおいて極め
て良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持Ａｇ電極表
面に存在した５ｎｍ以下の段差（透過電子顕微鏡による
断面観察の測定結果）がアモルファスカーボン膜の成膜
によって平坦化した結果である。平面性を確認するため
アモルファスカーボン膜成膜前後の支持Ａｇ電極の表面
を走査型電子顕微鏡により比較観察した結果、支持Ａｇ
電極の結晶粒界部分に存在した凹凸が、アモルファスカ
ーボン膜によって緩和され平坦性が向上していることが
確認された。
上下電極間に電圧を印加し、スイッチング特性を測定し
安定性、バラツキ、歩留まりを調べた。その結果、表２
に示した様に上記工程で作製した１６種類のＭＩＭ素子
はいずれもアモルファスカーボンを成膜しない場合と比
べ、特性の向上が見られた。特にアモルファスカーボン
の膜厚が５ｎｍ，１０ｎｍおよび２０ｎｍにおいて極め
て良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持Ａｇ電極表
面に存在した５ｎｍ以下の段差（透過電子顕微鏡による
断面観察の測定結果）がアモルファスカーボン膜の成膜
によって平坦化した結果である。平面性を確認するため
アモルファスカーボン膜成膜前後の支持Ａｇ電極の表面
を走査型電子顕微鏡により比較観察した結果、支持Ａｇ
電極の結晶粒界部分に存在した凹凸が、アモルファスカ
ーボン膜によって緩和され平坦性が向上していることが
確認された。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例３ 〈支持電極の詳細〉ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤ
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に下引き層３とし
てＣｒを真空蒸着法により厚さ５０Å成膜させ、更にＡ
ｕを同法により成膜（膜厚１０００Å）した後、さらに
カーボンを同法により成膜し、幅１ｍｍのストライプ状
の支持電極を形成した（図２）。これにより、カーボン
はＡｕ電極上にアモルファス状に成膜される。アモルフ
ァスカーボン膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，
３０ｎｍの４種類を成膜した。係る基板を担体として実
施例１と全く同様にＬＢ法によりポリイミドの単分子膜
（図３）を累積（６，１２，２４，３６層）した後（図
４）、真空蒸着法によりアルミニウム電極を積層して合
計１６種類のスイッチング素子を作製した（図６）。
Ｓ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理したガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）上に下引き層３とし
てＣｒを真空蒸着法により厚さ５０Å成膜させ、更にＡ
ｕを同法により成膜（膜厚１０００Å）した後、さらに
カーボンを同法により成膜し、幅１ｍｍのストライプ状
の支持電極を形成した（図２）。これにより、カーボン
はＡｕ電極上にアモルファス状に成膜される。アモルフ
ァスカーボン膜の膜厚は５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，
３０ｎｍの４種類を成膜した。係る基板を担体として実
施例１と全く同様にＬＢ法によりポリイミドの単分子膜
（図３）を累積（６，１２，２４，３６層）した後（図
４）、真空蒸着法によりアルミニウム電極を積層して合
計１６種類のスイッチング素子を作製した（図６）。
【００２１】以上の工程により作製されたＭＩＭ素子の
上下電極間に電圧を印加し、スイッチング特性を測定し
安定性、バラツキ、歩留まりを調べた。その結果表３に
示したように上記工程で作製した１６種類のＭＩＭ素子
はいずれもアモルファスカーボンを成膜しない場合と比
べ、特性の向上が見られた。特にアモルファスカーボン
の膜厚が５ｎｍ，１０ｎｍおよび２０ｎｍの時において
極めて良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持Ａｕ電
極表面に存在した５ｎｍ以下の段差（透過電子顕微鏡に
よる断面観察の測定結果）がアモルファスカーボン膜の
成膜によって平坦化した結果である。平面性を確認する
ためアモルファスカーボン膜成膜前後の支持Ａｕ電極の
表面を平面性を確認するため、走査型電子顕微鏡により
比較観察した結果、支持Ａｕ電極の結晶粒界部分に存在
した凹凸が、アモルファスカーボン膜によって緩和され
平坦性が向上していることが確認された。
上下電極間に電圧を印加し、スイッチング特性を測定し
安定性、バラツキ、歩留まりを調べた。その結果表３に
示したように上記工程で作製した１６種類のＭＩＭ素子
はいずれもアモルファスカーボンを成膜しない場合と比
べ、特性の向上が見られた。特にアモルファスカーボン
の膜厚が５ｎｍ，１０ｎｍおよび２０ｎｍの時において
極めて良好なＭＩＭ素子が得られた。これは支持Ａｕ電
極表面に存在した５ｎｍ以下の段差（透過電子顕微鏡に
よる断面観察の測定結果）がアモルファスカーボン膜の
成膜によって平坦化した結果である。平面性を確認する
ためアモルファスカーボン膜成膜前後の支持Ａｕ電極の
表面を平面性を確認するため、走査型電子顕微鏡により
比較観察した結果、支持Ａｕ電極の結晶粒界部分に存在
した凹凸が、アモルファスカーボン膜によって緩和され
平坦性が向上していることが確認された。
【００２２】
【表３】 以上の実施例より、支持電極上にアモルファスカーボン
を積層することにより、支持電極の平坦性が向上し、な
おかつ疎水面を保つことができるため、ＭＩＭ型スイッ
チング素子の安定性・歩留まり等の向上が可能となっ
た。ただし、成膜するアモルファスカーボン膜の膜厚は
電極の材料、成膜方法、成膜条件等によって変える必要
がある。これは支持電極上に存在する段差（凹凸）に応
じて平坦化に必要なアモルファスカーボンの膜厚が異な
るためである。
を積層することにより、支持電極の平坦性が向上し、な
おかつ疎水面を保つことができるため、ＭＩＭ型スイッ
チング素子の安定性・歩留まり等の向上が可能となっ
た。ただし、成膜するアモルファスカーボン膜の膜厚は
電極の材料、成膜方法、成膜条件等によって変える必要
がある。これは支持電極上に存在する段差（凹凸）に応
じて平坦化に必要なアモルファスカーボンの膜厚が異な
るためである。
【００２３】
【発明の効果】１）ＭＩＭ構造素子において、支持電極
表面にアモルファスカーボン膜を成膜することにより、
支持電極表面の凹凸を平坦化することが可能となり、平
面性の優れた支持電極の作製が実現できた。
表面にアモルファスカーボン膜を成膜することにより、
支持電極表面の凹凸を平坦化することが可能となり、平
面性の優れた支持電極の作製が実現できた。
【００２４】平坦化の実現によって歩留まり良く安定性
の高いＭＩＭ型スイッチング素子を作製することが可能
となった。
の高いＭＩＭ型スイッチング素子を作製することが可能
となった。
【００２５】２）支持電極が親水性を有する場合、アモ
ルファスカーボン膜を成膜することによって平坦化と同
時に疎水化が可能となり、疎水処理工程を省くことが可
能となった。
ルファスカーボン膜を成膜することによって平坦化と同
時に疎水化が可能となり、疎水処理工程を省くことが可
能となった。
【図１】本発明に係る支持電極の構成を模式的に示す説
明図である。
明図である。
【図２】図１の支持電極に下引層を設けた支持電極を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】支持電極上に成膜されたＬＢ単層膜の模式図で
ある。
ある。
【図４】ＬＢ単層膜を支持電極上に累積して成膜した模
式図である。
式図である。
【図５】ＭＩＭ素子の断面図である。
【図６】別のＭＩＭ素子の断面図である。
【図７】本発明のＭＩＭ素子の具体例の構成概略図を示
したものである。
したものである。
【図８】ＭＩＭ素子において得られた電気特性（Ｖ１特
性）を示す特性図である。
性）を示す特性図である。
【図９】ＭＩＭ素子において確認されたＯＮ状態および
ＯＦＦ状態の電気的特性図を示すものである。
ＯＦＦ状態の電気的特性図を示すものである。
１ 電極層 ２ カーボン膜 ３ 下引き層 ４ 支持電極 ８ 累積膜 ９ 上部電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 49/02 G11B 9/00 G11B 31/00 H01L 51/00
Claims (1)
- 【請求項１】 支持電極上にσ電子準位及びπ電子準位
を有する有機化合物からなる有機絶縁層を有し、さらに
該有機絶縁層上に上部電極を有するスイッチング素子に
おいて、支持電極の有機絶縁層側の表面の一部または全
部がアモルファスカーボンであることを特徴とするスイ
ッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204553A JP2987787B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | スイッチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204553A JP2987787B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | スイッチング素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529681A JPH0529681A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2987787B2 true JP2987787B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=16492399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204553A Expired - Fee Related JP2987787B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | スイッチング素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987787B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP3204553A patent/JP2987787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529681A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990831 |
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