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J-GLOBAL ID：201502215961768493   整理番号：15A1369730

RRAMの原理はどこまで理解できたのか?

Present Status of RRAM Research

著者 (1件)： 井上公 (産業技術総合研)
資料名： 日本物理学会誌
巻： 70  号： 11  ページ： 814-823  発行年： 2015年11月05日 
JST資料番号： F0221A  ISSN： 0029-0181  CODEN： NBGSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： RRAM(またはReRAM)というのは15年ほど前に発明されたメモリ素子のことだ。「絶縁体を金属電極で挟んだだけ」のコンデンサとそっくりな構造である。トランジスタの「ゲート」に相当する3端子目が必要ないので,原理的には最も微細化可能なメモリ素子ということになる。語頭のRは電気抵抗(resistance)。2端子間の抵抗が低いときが“1”,高いときが“0”に相当する。この“1”と“0”,つまりオン状態とオフ状態は電圧をゼロにしても保たれる。つまり不揮発メモリである。これに対してDRAMやSRAMといった現代の計算機に必須の高速メモリは,電圧をゼロにすると情報が失われる揮発メモリだ。SRAMとDRAMを不揮発メモリのRRAMで置き換えれば,オンオフを切り替える瞬間にしか電力を使わない「ノーマリーオフ」の,劇的に省エネルギーなコンピュータが誕生する。実際にRRAMが高速動作を示すという研究報告も増えており期待が高まっている。なぜ抵抗値が不揮発に変化するのか?なぜ2端子で動作するのか?様々な興味深い原理が提唱されたが,現在では「金属電極と絶縁体との界面での電気化学反応,価数の変化,構造相転移といった現象」がメモリ動作の起源であると考えられている。しかしそのような界面現象の再現性を電子デバイスとして実用化できるほどに高めるというのは容易なことではなく,現象への理解が深まるにつれて実用化を疑問視する声が聞こえてくる時期もあった。ところがこの数年で状況は一変する。高速無線技術や膨大なデータを共有できるクラウド技術が急激に発展し,モバイル機器どころかウェアラブル機器までが次々と登場した。機械や装置どうしがインターネットで繋がり情報伝達する「モノのインターネット(IoT)」の時代の到来である。IoTの鍵を握るのは「微細化に有利で,省電力で,かつ高速に読み書きできる」メモリ。まさにRRAMにほかならない。IoT関連の市場規模は2020年には9兆ドルになるという予想さえあり,第4次産業革命だとまで言われている。ニッチだとかスキマだとか思われていた市場が巨大な市場に変貌してきたのだ。...(著者抄録)

シソーラス用語： *RAM【メモリ】 ,  *MIM構造 ,  電気抵抗 ,  *スイッチング ,  *不揮発性メモリ ,  回路特性 ,  省エネルギー ,  計算機利用 ,  携帯端末 ,  携帯型 ,  DRAM ,  SRAM ,  インターネット ,  市場 ,  極性 ,  ヒューズ ,  フィラメント ,  電流電圧特性
準シソーラス用語： *RRAM ,  *抵抗スイッチング ,  ノーマリーオフ ,  クラウドコンピューティング ,  モバイル機器 ,  ニッチ市場 ,  アンチヒューズ ,  導電性フィラメント

分類 (2件)： 半導体集積回路  (NC03162T) ,  金属-絶縁体-金属構造  (BM03087F)

引用文献 (85件)：

• 例えば, 101 Innovations in Scholarly Communication (http://innoscholcomm.silk.co/)
• S. M. Sze and K. K. Ng: Physics of Semiconductor Devices (Wiley-Inter-science, 2006).
• J. S. Meeena, et al.: Nanoscale Res. Lett. 9 (2014) 526.
• F. Pan, et al.: Mater. Sci. Eng. R 83 (2014) 1.
• D. Acharyya, et al.: Microele. Reliability 54 (2014) 541.

タイトルに関連する用語 (3件)： RRAM ,  原理 ,  理解