図1　カルコゲナイド��格子を使ったメモリの原理モデル　出�Z：LEAP

GeTe/Sb2Te3の��格子構�]のメモリが動作電圧の低��と高�]スイッチングが可�Δ任△襪海箸�、セミコンポータルはすでにレポートした（参考�@料1）。これまでは、Geが��格子内を�‘阿垢襪海箸如�低�B�^と高�B�^の�X��を���，垢�、という定性的な理解であった。今�v、Ge原子が��格子の中を�‘阿垢觧�の最小のエネルギー経路と、��格子内の電荷との関係を���k原理���Qによって求めた。この�T果、初期�X��のGe-Ge間の�{�`が�]い�X��では、電子はGe-Ge間にたまり、�B�^が高くなり、バイアスをかけてGe原子同士が引き�`される�X��になるとGeの�‘��妓�に電子が両�v間で��少する、ことを確認した(図1)。

これを実証するため、LEAPは厚さ数��nmと試料を薄く削り、TEM（透�垠薪纏匕家���）を通して�荵，靴�(図2)。するとGe-Te�T合のねじれた�X��が見られ、Ge原子が�‘阿靴討い詬融劼�わかった。

図2　GeTeの層にGe原子配�`のねじれを�莟R　出�Z：LEAP

このことから、Ge原子がTe原子よりも少なく、原子空孔が�Hい��格子だとGe原子が�‘阿靴笋垢�、低エネルギーでの���，�おこりやすい、とLEAPは考えた。このため、GexTe1-x/Sb2Te3という��格子構�]で、x > 0.5ないしx = 0.5よりもx < 0.5にしてGe原子の空孔をある��度作る�気�Ge原子は動きやすいはずだと考えた。そこで、��来組成のx = 0.5とx < 0.5の��格子を作��、比較し、電気的��性を�R定した（図3）。

図3　Geの空孔を作ると動きやすくなり���‥徹気魏爾欧蕕譴襦―儘Z：LEAP

図3に��すように、低�B�^から高�B�^、そしてその逆の�壻�に��要な電圧はいずれの場合も、��来のx = 0.5の材料よりも電圧は低くなった。低�B�^から高�B�^へは、��来組成だと1Vだったのが0.7Vに下がり、高�B�^から低�B�^へは��来1Vだったが、ここでは0.6Vに下がった。

加えて、�Xによる影�xではないことを確認するため、�X伝導率の異なる材料を変えてみた。その�T果、高�B�^になる電圧はどの�X伝導率の材料を��いてもほとんど変わらなかった。

LEAPは今後、メモリとしての動作を確認する作業に���}する。この�擬阿妊瓮�ビット級のメモリは��作可�Δ世箸いΑ�ただし、�j容量メモリを作る�iに、�u接セルとの�J渉や、変化する�覦茲箸靴覆��覦茲例~無、バラつきなどについても確認していく。NANDフラッシュのSSDよりも100倍高�]という��長を�擇�した応��をLEAPは探っていくとしている。

参考�@料
1. 新型相変化メモリをTRAMとLEAPが命�@ (2014/02/18)