JPS6148983A - 強誘電性高分子薄膜 - Google Patents
強誘電性高分子薄膜Info
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- JPS6148983A JPS6148983A JP59170805A JP17080584A JPS6148983A JP S6148983 A JPS6148983 A JP S6148983A JP 59170805 A JP59170805 A JP 59170805A JP 17080584 A JP17080584 A JP 17080584A JP S6148983 A JPS6148983 A JP S6148983A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はメモリ等に使用することが出来る強誘電性高分
子薄膜に関する。
子薄膜に関する。
［従来技術］
ｖＡ１図で示す様に、強誘電物質１では、物質によって
定まった一定強度以上の電界（抗電場と呼ぶ。）を印加
すると、物質内部の永久分極が回転して外部電界の方向
に揃う。それに伴ない、物質に付した両電極間に流れる
電流を分極反転電流という。そして、一般の強誘電性物
質では、外部電界を印加してから分極反転電流が流れる
までに時間遅れが生じる（第２図参照）。この遅れ時間
は外部電界が大きいほど短くなるが、電界印加と同時に
分極反転電流が流れることはなく、外部電界を印加する
と、まず、その物質の誘電率で定まるコンデンサーとし
ての電荷が両極間にたまるための電流が流れ、その後、
遅れて反転電流のピークが現れる（第２図参照）。した
がって、従来の強誘電性物質をメモリ等として使用する
場合にはアクセスタイムが遅く実用には供さなかったの
である。
定まった一定強度以上の電界（抗電場と呼ぶ。）を印加
すると、物質内部の永久分極が回転して外部電界の方向
に揃う。それに伴ない、物質に付した両電極間に流れる
電流を分極反転電流という。そして、一般の強誘電性物
質では、外部電界を印加してから分極反転電流が流れる
までに時間遅れが生じる（第２図参照）。この遅れ時間
は外部電界が大きいほど短くなるが、電界印加と同時に
分極反転電流が流れることはなく、外部電界を印加する
と、まず、その物質の誘電率で定まるコンデンサーとし
ての電荷が両極間にたまるための電流が流れ、その後、
遅れて反転電流のピークが現れる（第２図参照）。した
がって、従来の強誘電性物質をメモリ等として使用する
場合にはアクセスタイムが遅く実用には供さなかったの
である。
［本発明が解決する問題点］
本発明は、上記に述べた様な従来強誘電性物質を各種電
子デバイスに応用した場合の欠点に鑑み、鋭意研究、検
討した結果、強誘電性高分子物質を１０００Å以下に薄
膜化すると、電界を印加してから分極反転電流が流れる
までの時間近れが消失し、外部電界を印加すると同時に
鋭い分極反転電流が流れることを見い出し、これを各種
電子デバイスに応用する技術を提供するものである。
子デバイスに応用した場合の欠点に鑑み、鋭意研究、検
討した結果、強誘電性高分子物質を１０００Å以下に薄
膜化すると、電界を印加してから分極反転電流が流れる
までの時間近れが消失し、外部電界を印加すると同時に
鋭い分極反転電流が流れることを見い出し、これを各種
電子デバイスに応用する技術を提供するものである。
［本発明の構成］
本発明は、厚さが１０００Å以下であることを特徴とす
る強誘電性高分子薄膜に関するものである。
る強誘電性高分子薄膜に関するものである。
本発明に係る強誘電性高分子薄膜は、強誘電体としての
基本性質である、 （１）外部電場にＪ二り、物質内部の永久分極を反転で
きること。
基本性質である、 （１）外部電場にＪ二り、物質内部の永久分極を反転で
きること。
（２）単位体積当りの永久分極のｆｆｉ （Ｐｓ ）も
同材料の厚い試料と略同等であること。
同材料の厚い試料と略同等であること。
が確認された。
さらに、本発明に係る強誘電性高分子薄膜は、上述した
様に従来の強誘電性物質と異なり、電界を印加してから
分極反転電流が流れるまでの時間遅れが見られない特徴
を有している。この様な性質は膜厚が５０００人より薄
くなると、しだいに薄膜を構成する微結晶が小さくなり
、１０００Å以下ではそれが顕著になるために起こるも
のと考えられる。
様に従来の強誘電性物質と異なり、電界を印加してから
分極反転電流が流れるまでの時間遅れが見られない特徴
を有している。この様な性質は膜厚が５０００人より薄
くなると、しだいに薄膜を構成する微結晶が小さくなり
、１０００Å以下ではそれが顕著になるために起こるも
のと考えられる。
一般的に、抗電場に相当する電圧は強誘電性物質の膜厚
に比例するので、実際に分極反転に必要な電圧は膜厚が
薄くなるほど小さくて良い。すなわち、本発明に係る強
誘電性薄膜は低電圧で分極の反転が行なえ、しかも電圧
印加と同時に鋭い分極反転電流が流れるので広い分野の
応用が期待できる。
に比例するので、実際に分極反転に必要な電圧は膜厚が
薄くなるほど小さくて良い。すなわち、本発明に係る強
誘電性薄膜は低電圧で分極の反転が行なえ、しかも電圧
印加と同時に鋭い分極反転電流が流れるので広い分野の
応用が期待できる。
本発明に係る高分子材料としては、フッ化ビニリデンと
トリフルオロエチレンの共重合体（以下、Ｐ （ＶＤＦ
−Ｔｒ ＦＥ）と記述する。）、フッ化ビニリデンと４
フツ化エチレンの共重合体、フッ化ビニリデンとトリフ
ルオロエチレンおよび４フツ化エチレンとの共重合体、 −ＣＨ２−Ｃ− ＯＮ （但し、Ｘは、−ト１、−ＯＮ、−ＣＲ２、−ＣＱ。
トリフルオロエチレンの共重合体（以下、Ｐ （ＶＤＦ
−Ｔｒ ＦＥ）と記述する。）、フッ化ビニリデンと４
フツ化エチレンの共重合体、フッ化ビニリデンとトリフ
ルオロエチレンおよび４フツ化エチレンとの共重合体、 −ＣＨ２−Ｃ− ＯＮ （但し、Ｘは、−ト１、−ＯＮ、−ＣＲ２、−ＣＱ。
−ＣＦ３、−Ｃｏ○ＣＨ３のいずれかから選ばれる構成
要素を表わす。）で表わされる反復単位を含むシアノ基
含有高分子重合体等があげられる。
要素を表わす。）で表わされる反復単位を含むシアノ基
含有高分子重合体等があげられる。
以下、Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞の強誘電性高分子薄
膜について説明する。
膜について説明する。
実験（１）
ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥの組成比が７５〜２５モル％のＰ
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞を溶剤ジメチルホルムアミド（
以下、ＤＭＦと記述する。）に溶かし、高分子共重合体
の溶液とした。この溶液をあらかじめへ〇電極を蒸着し
であるガラス板上にスピン法により塗布し、膜厚８５０
０人、３５００人、２８００人、１０００人、８００大
、６５０Ａ（７）強誘電薄膜を作製した。なお、膜厚の
測定には干渉顕微鏡を用いた。１４０℃、１時間の熱処
理後、対向電極として膜面上に八〇を蒸着した。各試料
の面積は２５ｍｍである。
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞を溶剤ジメチルホルムアミド（
以下、ＤＭＦと記述する。）に溶かし、高分子共重合体
の溶液とした。この溶液をあらかじめへ〇電極を蒸着し
であるガラス板上にスピン法により塗布し、膜厚８５０
０人、３５００人、２８００人、１０００人、８００大
、６５０Ａ（７）強誘電薄膜を作製した。なお、膜厚の
測定には干渉顕微鏡を用いた。１４０℃、１時間の熱処
理後、対向電極として膜面上に八〇を蒸着した。各試料
の面積は２５ｍｍである。
第３図に、以上の方法で作製した強誘電薄膜に対し抗電
場以上の強度の外部電界を加え、両極間に流れる分極反
転電流をトランジェントメモリ２に取り込み、オシ０ス
コープ３で観測した測定系を示ず。第４〜９図はその測
定結果である。第４図かられかる様に膜厚８５００人の
膜は明らかに膜厚１０μｍ以上の厚い膜と同様の結果で
あり、外部電界を印加してから時間遅れを経て一斉に永
久分極が回転する典型的な協同現象の挙動を示している
。遅れ時間は印加電界強度が大きくなるにつれて短くな
るが時間遅れが消失することはない。
場以上の強度の外部電界を加え、両極間に流れる分極反
転電流をトランジェントメモリ２に取り込み、オシ０ス
コープ３で観測した測定系を示ず。第４〜９図はその測
定結果である。第４図かられかる様に膜厚８５００人の
膜は明らかに膜厚１０μｍ以上の厚い膜と同様の結果で
あり、外部電界を印加してから時間遅れを経て一斉に永
久分極が回転する典型的な協同現象の挙動を示している
。遅れ時間は印加電界強度が大きくなるにつれて短くな
るが時間遅れが消失することはない。
第５図、第６図に示した膜厚３５００大、２８００大の
薄膜では、電界印加時から分極反転電流が流れるまでの
時間遅れは依然として認められるが、コンデンサーとし
て流れる電流と分極反転電流との切れ目が明瞭でなくな
る。すなわち、これが先に述べた５０００Å以下の膜厚
では、個々の永久双極子間の相互作用が弱くなっている
ことを示している。第７〜９図に示す膜厚１０００人、
８００大、６５０人の薄１１ｔＡにおいては印加電界の
強度にかかわりなく、時間遅れは現れず、電界の印加と
同時に鋭い分極反転電流が認められる。
薄膜では、電界印加時から分極反転電流が流れるまでの
時間遅れは依然として認められるが、コンデンサーとし
て流れる電流と分極反転電流との切れ目が明瞭でなくな
る。すなわち、これが先に述べた５０００Å以下の膜厚
では、個々の永久双極子間の相互作用が弱くなっている
ことを示している。第７〜９図に示す膜厚１０００人、
８００大、６５０人の薄１１ｔＡにおいては印加電界の
強度にかかわりなく、時間遅れは現れず、電界の印加と
同時に鋭い分極反転電流が認められる。
しかも、膜厚６５０人では約１０Ｖの電圧で全永久分極
を電場の方向に回転することができる。以上の実験結果
からＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）のＶＤＦ−ＴｒＦＥ組成７
５〜２５モル％は膜厚６５０人の薄膜においても明らか
な強誘電性を有し、しかも膜厚１０００大以下の膜では
、電界を印加すると同時に各永久分極が回転を始め鋭い
分極反転電流を有することが判る。
を電場の方向に回転することができる。以上の実験結果
からＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）のＶＤＦ−ＴｒＦＥ組成７
５〜２５モル％は膜厚６５０人の薄膜においても明らか
な強誘電性を有し、しかも膜厚１０００大以下の膜では
、電界を印加すると同時に各永久分極が回転を始め鋭い
分極反転電流を有することが判る。
実験（２）
上記の場合と同様の方法で作製した試料について、印加
電界強度（Ｅ）と反転した永久分極量（Ｐ）の関係を測
定した。結果をＰ−６曲線として第１０図に示す。横軸
は印加電界強度、縦軸はその電界強度により反転した永
久分極の最である。
電界強度（Ｅ）と反転した永久分極量（Ｐ）の関係を測
定した。結果をＰ−６曲線として第１０図に示す。横軸
は印加電界強度、縦軸はその電界強度により反転した永
久分極の最である。
第１０図から明らかなように、膜厚２８００Å以上では
厚い膜のものと同様の性質を示す。すなわち、電界強度
が５０ＭＶ／ｍより小さい電場では、分極は全く反転せ
ず、５０ＭＶ／ｍ付近の電場を加えると、全永久分極が
反転してしまい、それ以上の電界を加えてももはや変化
しない。しかし、この図から膜厚１０００人を境にして
状態が変化することが判る。１０００大以下の膜厚の試
料では、それ以上の厚膜の場合に見られる様な顕著な抗
電場がなく、５０ＭＶ／ｍ以上の電界に対して、電界を
増すと、徐々に反転する永久分極量も増加していく。Ｐ
−６曲線の傾きは、膜厚が薄くなるほど小さくなる。こ
れは膜厚が１０００大以下では薄くなるほどＰ−Ｅのヒ
ステリシス曲線の角型比が低下することを意味する。し
かし、十分な電界を加えれば、膜厚１’ＯＯ０Å以下の
薄口Ｑでも全永久分極を反転できることは第１０図から
明らかである。−例を示すと膜厚６５０大の薄膜の全永
久分極を反転するためには２００ＭＶ／ｆｆｌの電界が
必要であり、これは１３Ｖに相当し、容易に供給し得る
電圧である。
厚い膜のものと同様の性質を示す。すなわち、電界強度
が５０ＭＶ／ｍより小さい電場では、分極は全く反転せ
ず、５０ＭＶ／ｍ付近の電場を加えると、全永久分極が
反転してしまい、それ以上の電界を加えてももはや変化
しない。しかし、この図から膜厚１０００人を境にして
状態が変化することが判る。１０００大以下の膜厚の試
料では、それ以上の厚膜の場合に見られる様な顕著な抗
電場がなく、５０ＭＶ／ｍ以上の電界に対して、電界を
増すと、徐々に反転する永久分極量も増加していく。Ｐ
−６曲線の傾きは、膜厚が薄くなるほど小さくなる。こ
れは膜厚が１０００大以下では薄くなるほどＰ−Ｅのヒ
ステリシス曲線の角型比が低下することを意味する。し
かし、十分な電界を加えれば、膜厚１’ＯＯ０Å以下の
薄口Ｑでも全永久分極を反転できることは第１０図から
明らかである。−例を示すと膜厚６５０大の薄膜の全永
久分極を反転するためには２００ＭＶ／ｆｆｌの電界が
必要であり、これは１３Ｖに相当し、容易に供給し得る
電圧である。
以上、説明した様に、実験（２）で示したＰ−６曲線の
角型比が低下する膜厚と、実験〈１）で示した分極反転
電流の時間遅れが消失する膜厚はともに１０００人付近
に一致している。従って、Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞
？ｔ’Ｊ膜では膜厚が１０００大付近を境にして、その
物性が変化していると考えられる。
角型比が低下する膜厚と、実験〈１）で示した分極反転
電流の時間遅れが消失する膜厚はともに１０００人付近
に一致している。従って、Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞
？ｔ’Ｊ膜では膜厚が１０００大付近を境にして、その
物性が変化していると考えられる。
実験（３）
実験（１）、（２）と同様の方法を用いて作製シタ膜厚
８５００Ａ、１５００人、２８０．人のＰ （ＶＤＦ−
Ｔｒ ＦＥ＞薄膜試料について、直流電界（Ｅ）を印加
しながら誘電率（ε）を測定した。ε−Ｅｌｔｉｌ線の
測定結果を第１１図に示す。三種類の試料とも、ちょう
型のヒステリシス曲線をあられしており、これは試料が
強誘電性を有することを意味する。εのピークは、その
時の印加電界に対して永久分極が一番動き易い状態にあ
ると考えられる。膜厚８５００人と１５００大では印加
電界が５０ＭＶ／ｍ付近に鋭い誘電率のピークが存在す
るが、これが実験（２）で示した永久分極が５０ＭＶ／
ｍ付近の電界で一斉に反転する動きを現していることば
明らかである。それに対し、膜厚２８０人の試１′３１
ではε−５曲線は、ヒステリシスを示してはいるが、１
５００Å以上の膜の様にεの鋭いピークはなく、７０
Ｍ Ｖ ／ ｍ付近の電界を中心としてなだらかな曲線
を描く。これば実験（２〉で示したＰ−６曲線の角型比
が悪いことに対応している。
８５００Ａ、１５００人、２８０．人のＰ （ＶＤＦ−
Ｔｒ ＦＥ＞薄膜試料について、直流電界（Ｅ）を印加
しながら誘電率（ε）を測定した。ε−Ｅｌｔｉｌ線の
測定結果を第１１図に示す。三種類の試料とも、ちょう
型のヒステリシス曲線をあられしており、これは試料が
強誘電性を有することを意味する。εのピークは、その
時の印加電界に対して永久分極が一番動き易い状態にあ
ると考えられる。膜厚８５００人と１５００大では印加
電界が５０ＭＶ／ｍ付近に鋭い誘電率のピークが存在す
るが、これが実験（２）で示した永久分極が５０ＭＶ／
ｍ付近の電界で一斉に反転する動きを現していることば
明らかである。それに対し、膜厚２８０人の試１′３１
ではε−５曲線は、ヒステリシスを示してはいるが、１
５００Å以上の膜の様にεの鋭いピークはなく、７０
Ｍ Ｖ ／ ｍ付近の電界を中心としてなだらかな曲線
を描く。これば実験（２〉で示したＰ−６曲線の角型比
が悪いことに対応している。
［実施例］
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
実施例（１）
第１２図に膜厚１０００大以下の薄膜を強誘電メモリど
する実施例を示す。
する実施例を示す。
ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥの組成比が７５〜２５モル％のＰ
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞を溶剤Ｄ ＩＶＩ Ｆ ニ溶か
し高分子溶液とした。この溶液をあらかじめ、電極５と
して分割された状態でＡα蒸着がなされているガラス板
４上にスピン法により塗布し、１４０℃、１時間の熱処
理を行ない膜厚６５０人の簿膜１を得た。
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ＞を溶剤Ｄ ＩＶＩ Ｆ ニ溶か
し高分子溶液とした。この溶液をあらかじめ、電極５と
して分割された状態でＡα蒸着がなされているガラス板
４上にスピン法により塗布し、１４０℃、１時間の熱処
理を行ない膜厚６５０人の簿膜１を得た。
この７Ｘｇ膜の上面に再び、へ〇、蒸着ににす、電極６
を下部電極との間でマトリックス配置となるように設け
た。各マトリックス素子の上下電極間に正または負符号
の大きさ１０Ｖの電圧を印加することにより各マトリッ
クス素子の全永久分極を正方向または負方向に回転する
ことができた。
を下部電極との間でマトリックス配置となるように設け
た。各マトリックス素子の上下電極間に正または負符号
の大きさ１０Ｖの電圧を印加することにより各マトリッ
クス素子の全永久分極を正方向または負方向に回転する
ことができた。
従って、たとえば永久分極が正方向に向いている状態を
ｌ １１Ｉ、負方向に向いている状態を０″に対応させ
ておくと、リード・ライト可能な強誘電メモリとして使
用できる。このような強誘電性メモリに膜厚１０００大
以下の薄膜を用いると、膜厚に比例して分極反転に要す
る電圧が低下することは勿論であるが、それとともに実
験（１〉で示した様に、膜厚１０００Å以上のものに比
べて鋭い分極反転電流が得られる利点がある。本メモリ
素子においてリード・ライトの電圧は１０Ｖ１リード・
ライト時間は５０μｓであった。
ｌ １１Ｉ、負方向に向いている状態を０″に対応させ
ておくと、リード・ライト可能な強誘電メモリとして使
用できる。このような強誘電性メモリに膜厚１０００大
以下の薄膜を用いると、膜厚に比例して分極反転に要す
る電圧が低下することは勿論であるが、それとともに実
験（１〉で示した様に、膜厚１０００Å以上のものに比
べて鋭い分極反転電流が得られる利点がある。本メモリ
素子においてリード・ライトの電圧は１０Ｖ１リード・
ライト時間は５０μｓであった。
実施例（２）
第１３図に、膜厚１０００大以下の強誘電薄膜をＦＥＴ
等の半導体素子と組み合せて強誘電メモリとして利用す
る実施例を示す。
等の半導体素子と組み合せて強誘電メモリとして利用す
る実施例を示す。
Ｓｉ 、Ｑａ Ａｓ等の基板７上に高濃度のドナーを注
入したソース電極８、ドレイン電極９を形成する。この
２つの電極間の基板上に、溶液化したＰ （ＶＤＦ−Ｔ
ｒ ＦＥ）をスピン法等により塗布し、１０００Å以下
の強誘電性薄膜１を形成する。
入したソース電極８、ドレイン電極９を形成する。この
２つの電極間の基板上に、溶液化したＰ （ＶＤＦ−Ｔ
ｒ ＦＥ）をスピン法等により塗布し、１０００Å以下
の強誘電性薄膜１を形成する。
その上面にＡＱ蒸着を行ないゲート電極１０とする。通
常のＭＯＳＦＥＴでは、Ｐ （ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）膜の
換りにＳｉＯ２等の酸化膜を用い、ゲート電圧の大きさ
を変えることによって、ソース、ドレイン間に流れる電
流をオン、オフする。
常のＭＯＳＦＥＴでは、Ｐ （ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）膜の
換りにＳｉＯ２等の酸化膜を用い、ゲート電圧の大きさ
を変えることによって、ソース、ドレイン間に流れる電
流をオン、オフする。
本実施例ではＰ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）薄膜中の永久
分極がカットオフされるゲート電圧が変化する。
分極がカットオフされるゲート電圧が変化する。
Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）Ｉ膜の正負２種のポーリン
グ方向に対応するカットオフゲート電圧を１゛、０″に
対応させ、強誘電メモリとする。この場合、強誘電体と
して１０００Å以下のＰ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）薄膜
を用イルと、メ−Ｅ ｌ）の書ぎ込み時間が短く（５０
μ）、書き込み電圧の低い（ＩＯＶ）強誘電性不揮発メ
モリとすることが出来る。
グ方向に対応するカットオフゲート電圧を１゛、０″に
対応させ、強誘電メモリとする。この場合、強誘電体と
して１０００Å以下のＰ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）薄膜
を用イルと、メ−Ｅ ｌ）の書ぎ込み時間が短く（５０
μ）、書き込み電圧の低い（ＩＯＶ）強誘電性不揮発メ
モリとすることが出来る。
実施例（３）
第１４図に膜厚１０００大以下の
Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）強誘電薄膜を焦電センサに
利用する実施例を示す。
利用する実施例を示す。
強誘電体を焦電センサとして応用する場合、その応答の
速さは膜厚が薄いほど速くなり、また、対雑音比も改善
される。従って、１０００大以下のＰ （ＶＤＦ−Ｔｒ
ＦＥ）強誘電薄膜を高感度の焦電センサーに応用する
ことができる。
速さは膜厚が薄いほど速くなり、また、対雑音比も改善
される。従って、１０００大以下のＰ （ＶＤＦ−Ｔｒ
ＦＥ）強誘電薄膜を高感度の焦電センサーに応用する
ことができる。
第１４図において、ガラス、プラスチック等の基板７上
にＡｒＬ電極１１を蒸着し、その上に溶液化したＰ （
ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）をスピン法等で塗布して１０００
大の強誘電薄膜１を形成する。その上に八〇、またはニ
クロム等の比較的熱吸収の良い金属を蒸着し、対向電極
１２とする。その上に炭素等の熱吸収層を設けるとさら
に効率良くすることができる。第１６図に、強誘電体の
膜厚が６５０大である焦電センサにクセノンランプのパ
ルス光を照射した場合の応答出力を示す。また、第１７
図は比較のために強誘電体の膜厚を２０μにした場合の
焦電センサの同応答出力である。
にＡｒＬ電極１１を蒸着し、その上に溶液化したＰ （
ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）をスピン法等で塗布して１０００
大の強誘電薄膜１を形成する。その上に八〇、またはニ
クロム等の比較的熱吸収の良い金属を蒸着し、対向電極
１２とする。その上に炭素等の熱吸収層を設けるとさら
に効率良くすることができる。第１６図に、強誘電体の
膜厚が６５０大である焦電センサにクセノンランプのパ
ルス光を照射した場合の応答出力を示す。また、第１７
図は比較のために強誘電体の膜厚を２０μにした場合の
焦電センサの同応答出力である。
実施例（４）
第１５図に膜厚１０００Å以下の強誘電薄膜とＦＥＴ等
の半導体素子を一体化して、圧電、焦電センサーに利用
する実施例を示す。
の半導体素子を一体化して、圧電、焦電センサーに利用
する実施例を示す。
ＦＥＴ素子のゲート電極１２上にｉ ｏｏｏ大以下のＰ
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）ｉ膜１を形成する。
（ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）ｉ膜１を形成する。
その後、ポーリング処理を行ない、Ｐ（ＶＤＦ−Ｔｒ
ＦＥ）７ｉ９膜内の永久分極を同一方向にそろえた。素
子に熱または圧力を加えるとゲート電極に電圧が印加さ
れ、ソース８、ドレイン９間の電流をオン、オフするこ
とができる。この様に、Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）強
誘電薄膜とＦ Ｅ Ｔを一体化することによって、コン
パクトでかつ高感度の温度、圧力のセンサーとすること
が出来る。
ＦＥ）７ｉ９膜内の永久分極を同一方向にそろえた。素
子に熱または圧力を加えるとゲート電極に電圧が印加さ
れ、ソース８、ドレイン９間の電流をオン、オフするこ
とができる。この様に、Ｐ （ＶＤＦ−Ｔｒ ＦＥ）強
誘電薄膜とＦ Ｅ Ｔを一体化することによって、コン
パクトでかつ高感度の温度、圧力のセンサーとすること
が出来る。
［発明の効果］
以上に説明した様に、本発明に係る厚さが１０００Å以
下である強誘電性高分子薄膜は、従来の強誘電性物質と
比較して電気的応答特性が良好で、かつ低電圧で動作す
る各種電気デバイスとして使用できる。
下である強誘電性高分子薄膜は、従来の強誘電性物質と
比較して電気的応答特性が良好で、かつ低電圧で動作す
る各種電気デバイスとして使用できる。
第１図は強誘電性物質に電界を印加する説明図、第２図
は、従来の強誘電物質の分極反転電流を示す図、第３図
は第２図の分極反転電流を測定する測定系を示す図、第
４〜６図は、従来の強誘電性高分子物質の分極反転電流
を示す図、第７〜９図は本発明に係る強誘電性高分子薄
膜の分極反転電流を示す図、第１０図は、強誘電性物質
の永久分極量−電界強度の関係を示す図、第１１図は本
発明に係る強誘電性高分子薄膜の誘電率−電界強度の関
係を示す図、第１２図は本発明に係る強誘電性高分子薄
膜をメモリとして使用する場合の実施例を示す図、第１
３図は本発明に係る強誘電性高分子薄膜とＦＥＴ等の半
導体素子と組合せメモリとして使用する場合の実施例を
示す図、第１４図は、本発明に係る強誘電性高分子薄膜
を焦電センサとして使用する場合の実施例を示す図、第
１５図は本発明に係る強誘電性高分子薄膜をＦＥＴ等の
半導体素子と一体化し圧電、焦電センサとして使用する
場合の実施例を示す図、第１６図は、本発明に係る強誘
電性高分子簿膜を焦電センサとして使用した場合の応答
出力を示す図、第１７図は、従来の強誘電性物質を焦電
はンザに使用した場合の応答出力を示す図である。
は、従来の強誘電物質の分極反転電流を示す図、第３図
は第２図の分極反転電流を測定する測定系を示す図、第
４〜６図は、従来の強誘電性高分子物質の分極反転電流
を示す図、第７〜９図は本発明に係る強誘電性高分子薄
膜の分極反転電流を示す図、第１０図は、強誘電性物質
の永久分極量−電界強度の関係を示す図、第１１図は本
発明に係る強誘電性高分子薄膜の誘電率−電界強度の関
係を示す図、第１２図は本発明に係る強誘電性高分子薄
膜をメモリとして使用する場合の実施例を示す図、第１
３図は本発明に係る強誘電性高分子薄膜とＦＥＴ等の半
導体素子と組合せメモリとして使用する場合の実施例を
示す図、第１４図は、本発明に係る強誘電性高分子薄膜
を焦電センサとして使用する場合の実施例を示す図、第
１５図は本発明に係る強誘電性高分子薄膜をＦＥＴ等の
半導体素子と一体化し圧電、焦電センサとして使用する
場合の実施例を示す図、第１６図は、本発明に係る強誘
電性高分子簿膜を焦電センサとして使用した場合の応答
出力を示す図、第１７図は、従来の強誘電性物質を焦電
はンザに使用した場合の応答出力を示す図である。
Claims (1)
- 厚さが１０００Å以下であることを特徴とする強誘電性
高分子薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170805A JPS6148983A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 強誘電性高分子薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170805A JPS6148983A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 強誘電性高分子薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148983A true JPS6148983A (ja) | 1986-03-10 |
Family
ID=15911664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59170805A Pending JPS6148983A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 強誘電性高分子薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148983A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63145353A (ja) * | 1986-12-06 | 1988-06-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 強誘電性混合高分子の形成方法 |
| JPH04159679A (ja) * | 1990-10-22 | 1992-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電体薄膜素子 |
| US7208555B2 (en) | 2002-09-25 | 2007-04-24 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Process for preparing polyvinylidene fluoride copolymer |
| US7706165B2 (en) | 2005-12-20 | 2010-04-27 | Agfa-Gevaert Nv | Ferroelectric passive memory cell, device and method of manufacture thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58186981A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Toray Ind Inc | 入出力変換素子 |
-
1984
- 1984-08-16 JP JP59170805A patent/JPS6148983A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58186981A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Toray Ind Inc | 入出力変換素子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63145353A (ja) * | 1986-12-06 | 1988-06-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 強誘電性混合高分子の形成方法 |
| JPH04159679A (ja) * | 1990-10-22 | 1992-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電体薄膜素子 |
| US7208555B2 (en) | 2002-09-25 | 2007-04-24 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Process for preparing polyvinylidene fluoride copolymer |
| US7706165B2 (en) | 2005-12-20 | 2010-04-27 | Agfa-Gevaert Nv | Ferroelectric passive memory cell, device and method of manufacture thereof |
| US7923264B2 (en) | 2005-12-20 | 2011-04-12 | Agfa-Gevaert N.V. | Ferroelectric passive memory cell, device and method of manufacture thereof |
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