JP4843760B2 - カーボンナノチューブを用いた記憶素子 - Google Patents
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Description
電場応答素子11は、絶縁層12の表面に沿って伸縮する。
電場応答素子11は、複数のカーボンナノチューブからなる。
電場応答素子11を構成しているカーボンナノチューブの大部分は電場応答素子11の伸縮方向に配向している。
電場応答素子11の一端(伸縮する方向における一方の端部)11aは絶縁層12に対して固定されている。
電場応答素子11の他端(伸縮する方向におけるもう一方の端部)11bは自由に変位できる。
絶縁層12は、基板(たとえばシリコン基板)15上に形成されている。
絶縁層12の表面は平坦である。
第1の電極13および第2の電極14は、絶縁層12内に埋設して形成されている。
第1の電極13と第2の電極14は、絶縁層12によって互いに絶縁されている。
第1の電極13は、電場応答素子11の一端11aに接続されている。
第2の電極14は、電場応答素子11が伸長したときに電場応答素子11の他端11bと接触する位置に設けられている。
記憶素子10は、第1の電極13と第2の電極14との間に必要な電位差を発生させるための回路(図2中に、その簡単な回路図が示されている。)を備えている。
電場応答素子21は、絶縁層22の表面に沿って伸縮する。
電場応答素子21は、複数のカーボンナノチューブからなる。
電場応答素子21を構成しているカーボンナノチューブの大部分は電場応答素子21の伸縮方向に配向している。
電場応答素子21の一端(伸縮する方向における一方の端部)21aは絶縁層22に対して固定されている。
電場応答素子21の他端(伸縮する方向におけるもう一方の端部)21bは自由に変位できる。
絶縁層22は、基板(たとえばシリコン基板)25上に形成されている。
絶縁層22の表面は平坦である。
第1の電極23および第2の電極24は、絶縁層22上に形成されている。
第1の電極23と第2の電極24は、絶縁層22によって互いに絶縁されている。
第1の電極23は、電場応答素子21の一端21aに接続されている。
第2の電極24は、電場応答素子21が伸長したときに電場応答素子21の他端21bと接触する位置に設けられている。
記憶素子20は、第1の電極23と第2の電極24との間に必要な電位差を発生させるための回路(図4中に、その簡単な回路図が示されている。)を備えている。
[別の形態例1]
図9に示した従来の記憶素子50は、基板51上に形成した二つの絶縁突起52、53に電場応答素子54を掛け渡して設け、電場による電場応答素子54の基板51と垂直な方向への撓み変形を利用して状態(0,1)の切り替えを行うため、構造が複雑であり、基板51と平行な方向における素子寸法を小さくすることが困難である。
電場応答素子31は、絶縁層32の表面に対して垂直に立てて設けられている。
電場応答素子31は、複数のカーボンナノチューブからなる。
電場応答素子31を構成しているカーボンナノチューブの大部分は電場応答素子31の伸縮方向に配向している。
電場応答素子31の一端(伸縮する方向における一方の端部)31aは絶縁層32に対して固定されている。
電場応答素子31の他端(伸縮する方向におけるもう一方の端部)31bは自由に変位できる。
絶縁層32は、基板(たとえばシリコン基板)35上に形成されている。
第1の電極33は、電場応答素子31の一端31aに接続されている。
第1の電極33は、絶縁層32の表層部に埋設して設けられている。
電場応答素子31は、第1の電極33の表面に立設されている。
第2の電極34は、電場応答素子31の先端部(他端31b)に隣接させて設けられている。
第2の電極34は、絶縁層32と一体的に形成された絶縁突起上に形成されている。
記憶素子30は、第1の電極33と第2の電極34との間に必要な電位差を発生させるための回路(図6中に、その簡単な回路図が示されている。)を備えている。
[別の形態例2]
図7は、本発明の記憶素子の更に別の形態例を概念的に示す断面図である。
電場応答素子41は、第2の電極44側に湾曲変形可能である。
電場応答素子41は、第3の電極45側に湾曲変形可能である。
電場応答素子41は、絶縁層42の表面に対して略垂直に立てて設けられている。
電場応答素子41は、複数のカーボンナノチューブからなる。
電場応答素子41を構成しているカーボンナノチューブの大部分は電場応答素子41の伸縮方向に配向している。
電場応答素子41の一端(伸縮する方向における一方の端部)41aは絶縁層42に対して固定されている。
電場応答素子41の他端(伸縮する方向におけるもう一方の端部)41bは自由に変位できる。
絶縁層42は、基板(たとえばシリコン基板)46上に形成されている。
第1の電極43は、電場応答素子41の一端41aに接続されている。
第1の電極43は、絶縁層32の表層部に埋設して設けられている。
電場応答素子41は、第1の電極43の表面に立設されている。
第2の電極44は、電場応答素子41の先端部(他端41b)に隣接させて設けられている。
第3の電極45は、電場応答素子41の先端部(他端41b)に隣接させて設けられている。
第2の電極44は、電場応答素子41が湾曲変形する一方の側に、電場応答素子41から所定の距離を隔てて設けられている。
第3の電極45は、電場応答素子41が湾曲変形する他方の側に、電場応答素子41から所定の距離を隔てて設けられている。
第2の電極44と第3の電極45は、電場応答素子41に関して対象となる位置にそれぞれ配置されている。
第2の電極44と第3の電極45は、絶縁層42と一体的に形成された絶縁突起上に形成されている。
記憶素子40は、第1の電極43と第2の電極44との間および第1の電極43と第3の電極45との間に必要な電位差を発生させるための回路(図8中に、その簡単な回路図が示されている。)を備えている。
11 電場応答素子
12 絶縁層
13 第1の電極
14 第2の電極
20 記憶素子
21 電場応答素子
22 絶縁層
23 第1の電極
24 第2の電極
30 記憶素子
31 電場応答素子
32 絶縁層
33 第1の電極
34 第2の電極
40 記憶素子
41 電場応答素子
42 絶縁層
43 第1の電極
44 第2の電極
45 第3の電極
Claims (2)
- 電場応答素子と、絶縁層と、第1の電極と、第2の電極と、を備えた記憶素子。
前記電場応答素子は、電場に応答して伸縮する。
前記電場応答素子は、前記絶縁層の表面に沿って直線的に伸縮する。
前記電場応答素子は、カーボンナノチューブからなる。
前記電場応答素子の一端は前記絶縁層に対して固定されている。
前記電場応答素子の他端は自由に変位できる。
前記絶縁層の表面は平坦である。
前記第1の電極は、前記一端に接続されている。
前記第1の電極は、前記絶縁層によって前記第2の電極と絶縁されている。
前記第2の電極は、前記電場応答素子が伸長したときに前記他端と接触する位置に設けられている。
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電場を発生させると、その電場に応答して前記電場応答素子が伸長し、前記他端が前記第2の電極と接触する。
前記第1の電極と前記第2の電極との間に逆向きの電場を発生させると、その電場に応答して前記電場応答素子が縮長し、前記他端が前記第2の電極から離れる。 - 前記電場応答素子は、複数のカーボンナノチューブからなり、当該複数のカーボンナノチューブの大部分が前記電場応答素子の伸縮方向に配向している、請求項1の記憶素子。
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