(57)【要約】【課題】より高密度で集積でき、且つ、積層化が容易になるスイッチング素子を提供する。【解決手段】スイッチング素子１００において、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０に設けられた第１電極３０と、第１電極３０の上方に設けられた第２電極４０と、第１電極３０と第２電極４０との間に設けられ、第１電極３０と第２電極４０との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部５０と、を備えるよう構成した。【選択図】図１
2008243986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体と、
前記絶縁性基板に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
前記電極間間隙部を内包することにより当該電極間間隙部を大気と遮断する封止部材と、を備え、
前記第１電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項２】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
を備えることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項３】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体を備え、
前記第１電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項４】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた絶縁体を備え、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項５】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記ホールの内面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項６】
請求項２〜５の何れか一項に記載のスイッチング素子において、
前記電極間間隙部が大気と遮断されていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項７】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
前記第２電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、前記ホールの開口部を覆う部分に、前記第１電極に向かって突出する第２電極突出部を備え、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記第２電極突出部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項８】
請求項７に記載のスイッチング素子において、
前記第２電極突出部の先端は、前記ホールの内面に設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第２電極突出部の先端と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項９】
請求項７に記載のスイッチング素子において、
前記第２電極突出部は、前記第１電極に向かって下面が略凹状に突出しており、
前記第１電極は、前記ホールにより露出された部分に、前記第２電極に向かって上面が略凹状に突出する第１電極突出部を備え、
前記第１電極突出部の端部と、前記第２電極突出部の端部と、は上下方向に対向するように構成され、
前記電極間間隙部は、前記第１電極突出部の端部と、前記第２電極突出部の端部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項１０】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記絶縁性基板は、凹部を有し、
前記第１電極は、前記絶縁性基板の前記凹部内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部を備え、
前記第２電極は、前記第１電極の上方を覆うことにより当該第１電極を大気と遮断するように設けられ、前記第１電極の上方を覆う部分に第２電極凹部を備え、
前記第１電極凹部の端部と、前記第２電極凹部の端部と、は上下方向に対向するよう構成され、
前記電極間間隙部は、前記第１電極凹部の端部と、前記第２電極凹部の端部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項１１】
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、当該絶縁体を前記第１電極と離間させるとともに、前記第１電極の上方の一部を露出するためのホールを備え、
前記第１電極は、上面に、前記第２電極に向かって突出する第１電極突出部を備え、
前記第２電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極突出部の先端と、前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノギャップ電極を用いたスイッチング素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、デバイスの小型化、高密度化に伴い、電気素子の一層の微細化が望まれている。その一例として、微細な間隙を隔てた２つの電極（ナノギャップ電極）を用い、その間隙を機能性有機分子にて橋架けした素子が注目されている。例えば、白金を用いて形成されたナノギャップ電極の間隙に、カテナン系分子を配置したものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。当該電極に電圧を印加することにより、カテナン系分子は酸化還元反応を受け、スイッチング動作が可能となっている。
【０００３】
また、ナノギャップ電極としては、その間隙をナノ微粒子にて橋架けした素子も注目されている。例えば、硫化銀及び白金を用いてナノギャップ電極を作成し、その間隙に銀粒子を配置したものが知られている（例えば、非特許文献２参照）。当該電極に電圧を印加することにより、電気化学反応が起きて銀粒子が伸縮することで、電極間を架橋・切断でき、スイッチング動作が可能となっている。
【０００４】
ところが、上記の何れのスイッチング素子にあっても、ナノギャップ電極間に特殊な合成分子や複雑な金属の複合系が必要となっている。また、スイッチング動作に化学反応を利用するため、素子の劣化が起こりやすいという問題がある。
そこで、酸化シリコンと金という安定な材料からなり、傾斜蒸着という簡便な製造方法により製造され、スイッチング動作を安定的に繰り返し行うことができるスイッチング素子が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８９（２０００）１１７２−１１７５
【非特許文献２】Ｎａｔｕｒｅ，４３３（２００５）４７−５０
【特許文献１】特開２００５−７９３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のスイッチング素子は、平らな絶縁性基板上に２次元的に作成されているため、集積密度を上げるのが困難であるとともに、積層化も困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、より高密度で集積でき、且つ、積層化が容易になるスイッチング素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体と、
前記絶縁性基板に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
前記電極間間隙部を内包することにより当該電極間間隙部を大気と遮断する封止部材と、を備え、
前記第１電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体を備え、
前記第１電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた絶縁体を備え、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の側面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
前記第２電極は、前記絶縁体の上面と、前記ホールの内面と、に接して設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項２〜５の何れか一項に記載のスイッチング素子において、
前記電極間間隙部が大気と遮断されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
前記第２電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、前記ホールの開口部を覆う部分に、前記第１電極に向かって突出する第２電極突出部を備え、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記第２電極突出部と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載のスイッチング素子において、
前記第２電極突出部の先端は、前記ホールの内面に設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第２電極突出部の先端と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、
請求項７に記載のスイッチング素子において、
前記第２電極突出部は、前記第１電極に向かって下面が略凹状に突出しており、
前記第１電極は、前記ホールにより露出された部分に、前記第２電極に向かって上面が略凹状に突出する第１電極突出部を備え、
前記第１電極突出部の端部と、前記第２電極突出部の端部と、は上下方向に対向するように構成され、
前記電極間間隙部は、前記第１電極突出部の端部と、前記第２電極突出部の端部と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記絶縁性基板は、凹部を有し、
前記第１電極は、前記絶縁性基板の前記凹部内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部を備え、
前記第２電極は、前記第１電極の上方を覆うことにより当該第１電極を大気と遮断するように設けられ、前記第１電極の上方を覆う部分に第２電極凹部を備え、
前記第１電極凹部の端部と、前記第２電極凹部の端部と、は上下方向に対向するよう構成され、
前記電極間間隙部は、前記第１電極凹部の端部と、前記第２電極凹部の端部と、の間に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、
請求項２に記載のスイッチング素子において、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
前記絶縁体は、当該絶縁体を前記第１電極と離間させるとともに、前記第１電極の上方の一部を露出するためのホールを備え、
前記第１電極は、上面に、前記第２電極に向かって突出する第１電極突出部を備え、
前記第２電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、
前記電極間間隙部は、前記第１電極突出部の先端と、前記第２電極と、の間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、絶縁性基板と、絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体と、絶縁性基板に設けられた第１電極と、第１電極の上方に設けられた第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられ、第１電極と第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部（ナノギャップ電極間）と、によってスイッチング素子が構成されている。すなわち、電極間間隙部を構成する第１電極と、電極間間隙部と、電極間間隙部を構成する第２電極と、が上下方向に並んで配置されているため、より高密度で集積でき、且つ、積層化が容易になる。
【００１９】
また、請求項１に記載の発明によれば、第１電極は、絶縁体の側面に接して設けられ、第２電極は、絶縁体の上面と、絶縁体の側面と、に接して設けられ、電極間間隙部は、絶縁体の側面に設けられた第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた第２電極と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の上面に絶縁体を作成して、絶縁性基板の上面、絶縁体の側面、及び絶縁体の上面に電極（第１電極及び第２電極）を作成して、電極間間隙部を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００２０】
また、請求項１に記載の発明によれば、電極間間隙部を内包することにより当該電極間間隙部を大気と遮断する封止部材を備えている。すなわち、封止部材によって電極間間隙部が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子をさらに安定的に動作させることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、絶縁性基板と、絶縁性基板に設けられた第１電極と、第１電極の上方に設けられた第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられ、第１電極と第２電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部（ナノギャップ電極間）と、によってスイッチング素子が構成されている。すなわち、電極間間隙部を構成する第１電極と、電極間間隙部と、電極間間隙部を構成する第２電極と、が上下方向に並んで配置されているため、より高密度で集積でき、且つ、積層化が容易になる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体を備え、第１電極は、絶縁体の側面に接して設けられ、第２電極は、絶縁体の上面と、絶縁体の側面と、に接して設けられ、電極間間隙部は、絶縁体の側面に設けられた第１電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた第２電極と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の上面に絶縁体を作成して、絶縁性基板の上面、絶縁体の側面、及び絶縁体の上面に電極（第１電極及び第２電極）を作成して、電極間間隙部を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、第１電極と第２電極との間に設けられた絶縁体を備え、第２電極は、絶縁体の上面と、絶縁体の側面と、に接して設けられ、電極間間隙部は、第１電極と、絶縁体の側面に設けられた第２電極と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の上面に電極（第１電極）を作成して、当該電極の上面に絶縁体を作成して、絶縁体の側面及び絶縁体の上面に電極（第１電極及び第２電極）を作成して、電極間間隙部を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、絶縁体は、第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、第２電極は、絶縁体の上面と、ホールの内面と、に接して設けられ、電極間間隙部は、第１電極と、ホールの内面に設けられた第２電極と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の上面に電極（第１電極）を作成して、当該電極を覆うように絶縁体を作成して、絶縁体に当該電極の上面の一部を露出するためのホールを形成して、絶縁体の上面及びホールの内面に電極（第１電極及び第２電極）を作成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２〜５の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、電極間間隙部が大気と遮断されている。すなわち、電極間間隙部が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子をさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部を構成する第１電極及び第２電極の材質の選択の幅が広がる。
【００２６】
請求項７，８，９に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、第２電極は、ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられている。すなわち、電極間間隙部が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子をさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部を構成する第１電極及び第２電極の材質の選択の幅が広がる。
【００２７】
また、請求項７，８，９に記載の発明によれば、第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、絶縁体は、第１電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、第２電極は、ホールの開口部を覆うように設けられ、ホールの開口部を覆う部分に、第１電極に向かって突出する第２電極突出部を備え、電極間間隙部は、第１電極と、第２電極突出部と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の上面に第１電極を作成して、第１電極を覆うように絶縁体を作成して、絶縁体に第１電極の上面の一部を露出するためのホールを形成して、絶縁体の上面、ホールの開口部、及びホールの内部に第２電極を作成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第２電極は、第１電極の上方を覆うことにより当該第１電極を大気と遮断するように設けられている。すなわち、電極間間隙部が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子をさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部を構成する第１電極及び第２電極の材質の選択の幅が広がる。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明によれば、絶縁性基板は、凹部を有し、第１電極は、絶縁性基板の凹部内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部を備え、第２電極は、第１電極の上方を覆うように設けられ、第１電極の上方を覆う部分に第２電極凹部を備え、第１電極凹部の端部と、第２電極凹部の端部と、は上下方向に対向するよう構成され、電極間間隙部は、第１電極凹部の端部と、第２電極凹部の端部と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板の凹部に第１電極を作成して、第１電極を覆うように第２電極を作成するだけでよく、加えて絶縁体が必要ないため、簡単に製造することができる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第１電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、絶縁体は、当該絶縁体を第１電極と離間させるとともに、第１電極の上方の一部を露出するためのホールを備え、第１電極は、上面に、第２電極に向かって突出する第１電極突出部を備え、第２電極は、ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、電極間間隙部は、第１電極突出部の先端と、第２電極と、の間に設けられている。すなわち、電極間間隙部が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子をさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部を構成する第１電極及び第２電極の材質の選択の幅が広がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
ここで、図１は、本発明を適用した一実施形態として例示するスイッチング素子１００の要部を模式的に示す断面図である。また、図２は、図１のスイッチング素子１００に封止部材６０を設けてスイッチングデバイス１０００とした例を示す模式図である。
【００３２】
本実施形態にかかるスイッチング素子１００は、例えば、図１に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０の上面に設けられた絶縁体２０と、絶縁性基板１０の上面に設けられた第１電極３０と、第１電極３０の上方に設けられた第２電極４０と、第１電極３０と第２電極４０との間に設けられた電極間間隙部５０と、などを備えて構成される。
【００３３】
具体的には、例えば、絶縁体２０は、絶縁性基板１０の上面に接して設けられており、第１電極３０は、絶縁性基板１０の上面と、絶縁体２０の側面２１下側と、に接して設けられており、第２電極４０は、絶縁体２０の上面と、絶縁体２０の側面２１上側と、に接して設けられており、電極間間隙部５０は、絶縁体２０の側面２１下側に設けられた第１電極３０と、絶縁体２０の側面２１上側に設けられた第２電極４０と、の間に設けられている。
【００３４】
絶縁性基板１０は、例えば、スイッチング素子１００の電極（第１電極３０）を設けるための支持体を構成している。
絶縁性基板１０の構造及び材質は、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、絶縁性基板１０の表面の形状は、平面であってもよいし、凹凸を有していてもよい。また、絶縁性基板１０は、例えば、Ｓｉ等の半導体基板の表面に酸化膜等を設けたものであってもよいし、基板そのものが絶縁性とされたものであってもよい。また、絶縁性基板１０の材質としては、例えば、ガラス、酸化珪素（ＳｉＯ２）などの酸化物、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）などの窒化物等が好ましく、このうち、酸化珪素（ＳｉＯ２）が、第１電極３０との密着性と、その製造における自由度と、が大きい点で好適となっている。
【００３５】
絶縁体２０は、例えば、スイッチング素子１００の２つの電極（第１電極３０及び第２電極４０）を隔てて設けるための支持体を構成している。
絶縁体２０の構造及び材質は、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、絶縁体２０の表面の形状は、絶縁体２０が絶縁性基板１０の上面に設けられていれば、平面であってもよいし、凹凸を有していてもよい。また、絶縁体２０は、例えば、絶縁性基板１０の一部に酸化膜等を設けたものであってもよいし、絶縁性基板１０全面に酸化膜等を設け、その一部を取り去ったものであってもよい。また、絶縁体２０の材質としては、例えば、ガラス、酸化珪素（ＳｉＯ２）などの酸化物、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）などの窒化物等が好ましく、このうち、酸化珪素（ＳｉＯ２）が、第１電極４０及び第２電極３０との密着性と、その製造における自由度と、が大きい点で好適となっている。
【００３６】
第１電極３０は、例えば、第２電極４０と対になって当該スイッチング素子１００のスイッチング動作を行うためのものである。
第１電極３０の形状は、第１電極３０が、絶縁性基板１０に設けられているとともに、絶縁体２０の側面２１に接して設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
第１電極３０の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、コバルト、クロム、ロジウム、銅、タングステン、タンタル、カーボン、及びこれらの合金から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。ここで、第１電極３０は、絶縁性基板１０及び絶縁体２０との接着性を強化するために、例えば、異なる金属を２層以上重ねて用いてもよい。具体的には、例えば、第１電極３０は、クロム及び金の積層（多層）構造としてもよい。
【００３７】
第２電極４０は、例えば、第１電極３０と対になって当該スイッチング素子１００のスイッチング動作を可能にする。
第２電極４０の形状は、第２電極４０が、第１電極３０の上方に設けられているとともに、絶縁体２０の上面と、絶縁体２０の側面２１と、に接して設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
第２電極４０の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、コバルト、クロム、ロジウム、銅、タングステン、タンタル、カーボン、及びこれらの合金から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。ここで、第２電極４０は、絶縁体２０との接着性を強化するために、異なる金属を２層以上重ねて用いてもよい。具体的には、例えば、第２電極４０は、クロム及び金の積層（多層）構造としてもよい。
【００３８】
電極間間隙部５０は、例えば、第１電極３０と第２電極４０との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有するものであり、当該スイッチング素子１００のスイッチング現象を発現する役割を具備している。
【００３９】
電極間間隙部５０が有する間隙の幅、すなわち、第１電極３０と第２電極４０との間（ナノギャップ電極間）の距離（間隔）Ｇは、例えば、０ｎｍ＜Ｇ≦１３ｎｍであるのが好ましく、０．８ｎｍ＜Ｇ＜２．２ｎｍであるのがより好ましい。
ここで、距離Ｇの上限値を１３ｎｍとしたのは、例えば、傾斜蒸着で作成する場合には、ギャップ間隔が１３ｎｍより大きくなるとスイッチングが起きなくなるためである。
一方、距離Ｇの下限値は、０ｎｍとすると第１電極３０と第２電極４０とが短絡していることになるが、実施例１の電流−電圧特性の測定結果のグラフ（例えば、図６）は０Ｖ付近で変化しており、０ｎｍより大きいギャップが存在することが明らかである。なお、下限値は、顕微鏡測定によって決定することは困難であるが、トンネル電流が生じうる最小距離であるということができる。即ち、下限値は、素子が動作したときに、電流−電圧特性がオームの法則に従わずに量子力学的なトンネル効果が観測される距離の理論値である。
なお、トンネル電流の理論式に抵抗値を代入すると、ギャップ間隔の計算結果として０．８ｎｍ＜Ｇ＜２．２ｎｍの範囲が求められる。
【００４０】
また、電極間間隙部５０（第１電極３０と第２電極４０との間）の直流電気抵抗は、例えば、１ｋΩより大きく１０ＴΩ未満であるのが好ましく、１０ｋΩより大きいのがより好ましい。
ここで、抵抗の上限値を１０ＴΩとしたのは、１０ＴΩ以上とすると、スイッチングが起きなくなるためである。
一方、抵抗の下限値を１ｋΩとしたのは、現状では１ｋΩ以下に下がったことがないためであり、これを下限としている。
なお、スイッチとして考えると、ＯＦＦ状態での抵抗は高いほどよいため、上限値はより高い値となるのが好ましいが、ＯＮ状態での抵抗が１ｋΩであると、ｍＡオーダーの電流が簡単に流れてしまい、他の素子を破壊する可能性があるため、下限値は１０ｋΩ程度とするのが好ましい。
【００４１】
なお、第１電極３０と第２電極４０との間の最近接部位（電極間間隙部５０）は、例えば、第１電極３０と第２電極４０とが対向する領域に１若しくは複数箇所形成されていてもよい。
また、第１電極３０と第２電極４０との間には、例えば、当該第１電極３０及び第２電極４０の構成材料等からなる島部分（中州部分）が形成されていてもよい。この場合には、例えば、第１電極３０と島部分との間、第２電極４０と島部分との間に所定の間隙（電極間間隙部５０）が形成されて、第１電極３０と第２電極４０とが短絡していなければよい。
【００４２】
上記構成のスイッチング素子１００は、例えば、図２に示すように、封止部材６０により内包（封止）されることによってスイッチングデバイス１０００を形成するようになっている。
なお、第１電極３０及び第２電極４０の各々には、リード線Ｌ１，Ｌ２が接続されており、当該リード線Ｌ１，Ｌ２は封止部材６０の外側に延出されている（図２参照）。
【００４３】
封止部材６０は、例えば、電極間間隙部５０を大気から遮断して、当該スイッチング素子１００をさらに安定に動作させるためのものである。この封止部材６０は、例えば、少なくとも電極間間隙部５０を内包するように設けられ、絶縁性基板１０を含め当該スイッチング素子１００全体が封止されることが好ましい。
封止部材６０の形状及び材質は、電極間間隙部５０を大気から遮断する機能を具備する限り、適宜任意に変更することができる。封止部材６０の材質は、例えば、公知の半導体封止材料を用いることができ、必要に応じて、公知の物質からなる気体バリヤ層等を設けてもよい。
なお、第１電極３０及び第２電極４０（ナノギャップ電極）の全体を、例えば、適当な真空チャンバー（図示省略）内に設置して、これをスイッチング素子として使用する場合は、封止部材６０は省略できる。
【００４４】
封止部材６０の内部は、例えば、減圧環境とすることができるほか、種々の物質で満たすことができる。封止部材６０の内部の圧力Ｐは、例えば、１０−６Ｐａ＜Ｐ＜２×１０５Ｐａとするのが好ましく、１０２Ｐａ＜Ｐ＜１０５Ｐａとするのがより好ましい。
ここで、圧力Ｐの上限値は、１０５Ｐａまでの圧力で動作することは確認しているが、これ以上の高圧での取り扱いが難しいため、空気漏れ等を考慮して圧力を少し上げる程度である２×１０５Ｐａを上限値としたものである。
一方、圧力Ｐの下限値は、１０−６Ｐａまでの圧力で動作することは確認しているが、これ以上の低圧での取り扱いが難しいため、工業的に簡単な真空系で到達できる程度である１０２Ｐａを下限値とするのがより好ましい。
また、封止部材６０の内部は、例えば、乾燥空気、窒素、Ａｒなどの希ガス等の不活性な気体又はトルエンなどの電気的に不活な有機溶剤で満たしてもよい。
【００４５】
次に、スイッチング素子１００の製造方法について説明する。
スイッチング素子１００は、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に絶縁体２０を作成して、（ｂ）絶縁性基板１０の上面、絶縁体２０の側面２１、及び絶縁体２０の上面に電極パターンＰを作成して、（ｃ）電極パターンＰから第１電極３０及び第２電極４０を作成して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
【００４６】
具体的には、スイッチング素子１００は、例えば、（１）絶縁性基板１０の準備工程、（２）絶縁体２０の成膜工程、（３）第１のレジストパターン形成工程、（４）絶縁体２０のエッチング工程、（５）レジストパターン剥離工程、（６）第２のレジストパターン形成工程、（７）蒸着工程、（８）リフトオフ工程、（９）電界破断工程、及び（１０）封止工程を行うことにより製造される。
【００４７】
（１）絶縁性基板１０の準備工程
絶縁性基板１０としては、例えば、酸化膜付きＳｉ基板、その他表面が絶縁性の基板等が用いられる。具体的には、例えば、Ｓｉ等の導電性の基板を用いる場合には、その表面に所望の絶縁膜を、熱処理、酸化処理、蒸着、スパッタ等の公知の方法によって設け、当該絶縁膜を絶縁性基板１０として用いることができる。また、例えば、ガラス等の絶縁性の基板も、絶縁性基板１０として用いることができる。
【００４８】
（２）絶縁体２０の成膜工程
絶縁体２０の成膜工程は、例えば、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）等を用いて行われ、絶縁性基板１０の上面全体に絶縁体２０を形成する。
なお、絶縁体２０の厚さは、例えば、適宜任意に変更することができ、例えば、第１電極３０と第２電極４０との間に１０Ｖの電圧を印加する場合は、１５ｎｍ以上が好ましい。
【００４９】
（３）第１のレジストパターン形成工程
第１のレジストパターン形成工程は、例えば、フォトリソグラフィー等を用いて行われ、絶縁体２０の一部をエッチングするための第１レジストパターン（図示省略）を形成する。
なお、第１レジストパターンの厚さは、例えば、適宜任意に変更することができ、具体的には、例えば、０．７μｍとされている。
【００５０】
（４）絶縁体２０のエッチング工程
絶縁体２０のエッチング工程は、例えば、絶縁体２０の材質に適合するガスを用いて行われ、当該工程の結果、第１のレジストパターン形成工程で形成された第１レジストパターンが存在しない部分では、絶縁体２０が取り去られて絶縁性基板１０が露出し、第１のレジストパターン形成工程で形成された第１レジストパターンが存在する部分では、絶縁体２０が残留する。
【００５１】
（５）レジストパターン剥離工程
レジストパターン剥離工程は、例えば、第１のレジストパターン形成工程で形成された第１レジストパターンの材質に適合する剥離液を用いて行われ、当該工程の結果、絶縁体２０の残留部分が露出し、絶縁体パターン（図示省略）を形成する。
【００５２】
（６）第２のレジストパターン形成工程
第２のレジストパターン形成工程は、例えば、フォトリソグラフィー等を用いて行われ、第１電極３０及び第２電極４０を形成するための第２レジストパターン（図示省略）を形成する。
【００５３】
（７）蒸着工程
蒸着工程は、例えば、所定の蒸着装置を用いて行われ、後に第１電極３０及び第２電極４０となる電極パターンＰを蒸着する（図３参照）。
ここで、蒸着工程は、例えば、傾斜蒸着によって行われる。すなわち、絶縁性基板１０は、例えば、絶縁性基板１０の上面及び絶縁体２０の上面と、絶縁体２０の側面２１と、のうちの少なくとも一方に対して、蒸着源から蒸散する粒子の飛来方向が傾斜するように配置される。具体的には、絶縁性基板１０は、例えば、図３に示すように、絶縁性基板１０の上面と絶縁体２０の側面２１とがなす角をθ１、絶縁性基板１０の上面と蒸着源から蒸散する粒子の飛来方向とがなす角をθ２としたとき、０°＜θ１＜θ２＜１８０°となるように配置される。この結果、絶縁性基板１０の上面、絶縁体２０の側面２１、及び絶縁体２０の上面に電極パターンＰが蒸着される。
【００５４】
蒸着工程は、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、コバルト、クロム、ロジウム、銅、タングステン、タンタル、カーボン、及びこれらの合金から選ばれる少なくとも何れか一つの物質を１回又は複数回蒸着するようになっている。
なお、蒸着される電極パターンＰの厚さは、例えば、適宜任意に変更することができ、例えば、蒸着される電極パターンＰのうちの、絶縁体２０の側面２１に蒸着される電極パターンＰの厚さは、後の電界破断工程を容易に行うために、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
（８）リフトオフ工程
リフトオフ工程は、例えば、第２のレジストパターン形成工程で形成された第２レジストパターンの材質に適合する剥離液を用いて行われ、当該工程の結果、後に第１電極３０及び第２電極４０となる電極パターンＰが形成される。
【００５６】
（９）電界破断工程
リフトオフ工程が終了した段階では、例えば、図３に示すように、ナノギャップ電極が短絡しているため、当該電界破断工程を行う必要がある。すなわち、電界破断工程では、電極パターンＰを破断させて第１電極３０と第２電極４０とに分離することによって、電極間間隙部５０を形成する。
電界破断工程は、例えば、短絡しているナノギャップ電極（電極パターンＰ）と直列に可変抵抗、固定抵抗及び電源（何れも図示省略）を接続して電圧を印加する。そして、可変抵抗の抵抗値を初期値（抵抗大）からゆっくり抵抗が小さくなるように調節して、電流が流れなくなる時点で電圧の印加を止めることにより、第１電極３０と第２電極４０とが形成されて、所望の電極間距離Ｇを有するナノギャップ電極を得ることができる。
【００５７】
（１０）封止工程
封止工程は、例えば、所定の気密封止技術を利用して行われ、具体的には、セラミック封止、ガラス封止、プラスチツク封止又は金属キャップによる封止により行われる。
また、封止工程は、所定の雰囲気中で行うようにしてもよい。
【００５８】
なお、上記のスイッチング素子１００の製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【００５９】
次に、スイッチング素子１００のスイッチング動作について、図４及び図５を参照して説明する。
ここで、図４は、ＯＦＦ状態のスイッチング素子１００に対して、電極間間隙部５０（ナノギャップ電極間）に印加する電圧を０Ｖから上げていった際の、電流−電圧曲線の一例（図４において点線で示す曲線）と、ＯＮ状態のスイッチング素子１００に対して、電極間間隙部５０（ナノギャップ電極間）に印加する電圧を０Ｖから上げていった際の、電流−電圧曲線の一例（図４において一点鎖線で示す曲線）と、を模式的に示す図であり、横軸はナノギャップ電極間に印加される電圧に対応し、縦軸はナノギャップ電極間を流れる電流に対応している。なお、図４には、説明のために、Ａ、Ｂ、及び０の符号を付した。
また、図４にあっては、電圧が正の部分のみを示すが、実際には０点について点対称となっており、ナノギャップ電極間に印加する電圧及びナノギャップ電極間を流れる電流は、ナノギャップ電極の極性に依存しない。また、以下の説明にあっては、電圧が負の部分については省略するものとする。
【００６０】
まず、ナノギャップ電極間に印加される電圧と流れる電流との関係における、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との差について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、ＯＦＦ状態では、ナノギャップ電極間にＡ−Ｂ間の電圧を印加した際に、当該ナノギャップ電極間に電流が流れるようになる。
これに対して、ＯＮ状態では、ナノギャップ電極間にＡ−Ｂ間の電圧を印加した際のみならず、ナノギャップ電極間にＡ点よりも低い電圧を印加した際も、当該ナノギャップ電極間に電流が流れるようになる。
【００６１】
次に、スイッチング素子１００の動作について、図５を参照して説明する。
ここで、図５（ａ）は、ナノギャップ電極間に印加される電圧と経過時間との対応関係を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は、ナノギャップ電極間を流れる電流と経過時間との対応関係を模式的に示す図である。
【００６２】
図５に示すように、まず、ナノギャップ電極間に矩形パルスＩのＯＮ電圧を印加して、その後、読出電圧Ｒ１を印加すると（図５（ａ）参照）、ナノギャップ電極間に大きな電流が流れ、スイッチング素子１００がＯＮ状態になったことが確認される（図５（ｂ）参照）。
次に、ナノギャップ電極間に矩形パルスＪのＯＦＦ電圧を印加して、その後、読出電圧Ｒ２を印加すると（図５（ａ）参照）、ナノギャップ電極間には電流が流れず、スイッチング素子１００がＯＦＦ状態になったことが確認される（図５（ｂ）参照）。
【００６３】
なお、これ以降は、同様にＯＮ電圧Ｋ、ＯＦＦ電圧Ｌを繰り返して印加すると、スイッチング素子１００は、ＯＮ状態、ＯＦＦ状態のスイッチング動作を同様に繰り返すようになっているため、説明を省略するものとする。
【００６４】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
［実施例１］
実施例１にかかるスイッチング素子１００の製造方法について説明する。
【００６６】
（１）  絶縁性基板１０の準備工程
基板として、ｐ型シリコン基板表面に、厚さ１００ｎｍの酸化シリコン層を成膜したものを用いた。ここで、表面の酸化シリコン層を絶縁性基板１０とした。
【００６７】
（２）絶縁体２０の成膜工程
次いで、ＰＥＣＶＤを用いて、絶縁性基板１０上に厚さ２００ｎｍの酸化シリコン層を成膜し、絶縁体２０とした。
【００６８】
（３）第１のレジストパターン形成工程
次いで、厚さが０．７μｍの第１レジストパターンを形成した。
【００６９】
（４）絶縁体２０のエッチング工程
次いで、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）を用いたエッチングにより、絶縁体２０の一部を取り去り、絶縁体２０を取り去った部分の絶縁性基板１０を露出させた。
【００７０】
（５）レジストパターン剥離工程
次いで、第１レジストパターンを剥離し、絶縁体２０の残留部分を露出させた。
【００７１】
（６）第２のレジストパターン形成工程
次いで、厚さが３２０ｎｍの第２レジストパターンを形成した。
【００７２】
（７）蒸着工程
次いで、絶縁性基板１０の上面と蒸着源から蒸散する粒子の飛来方向とがなす角θ２を９０°として、絶縁性基板１０と接触する部分に厚さ１ｎｍのクロムを蒸着し、その後、金を蒸着して、絶縁性基板１０の表面での合計の厚さが２０ｎｍとなる電極パターンＰを蒸着した。なお、絶縁体２０の側面２１での電極パターンＰの合計の厚さは、５ｎｍ程度になっている。
【００７３】
（８）リフトオフ工程
次いで、第２レジストパターンをリフトオフした。
【００７４】
（９）電界破断工程
次いで、電界破断工程を実施して、電極パターンＰを破断させて第１電極３０と第２電極間４０とを作成することによって、電極間間隙部５０を形成した。具体的には、電界破断の条件として、印加電圧を０Ｖから徐々に上げていくことにより、電流量を徐々に増加させていった。
なお、電界破断を起こしたときの、電流量は１ｍＡ以下であった。
【００７５】
以上のようにして製造したスイッチング素子１００を真空チャンバー内に設置した。
なお、真空チャンバー内の圧力は、例えば、１Ｐａ台であった。
【００７６】
以下に、第１電極３０と第２電極４０との間に電圧を印加し、その電圧を連続的に変化させた場合の、ナノギャップ電極間の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性について、図６を参照して説明する。
ここで、図６は、第１電極３０と第２電極４０との間に電圧を印加した場合のナノギャップ電極間のＩ−Ｖ特性の測定結果を示す図であり、横軸はナノギャップ電極間に印加された電圧を示し、縦軸はナノギャップ電極間に流れた電流を示している。
【００７７】
まず、ＯＦＦ状態のスイッチング素子１００に対し、ナノギャップ電極間に印加する電圧を測定開始時において０Ｖとし、その後、−０．２Ｖ／ｓの掃印速度で−２０Ｖまで掃印し、その後、＋０．２Ｖ／ｓの掃印速度で＋２０Ｖまで掃印した。
【００７８】
具体的には、例えば、図６中の記号Ａ〜Ｅ及び０を用いて説明すると、０点→Ａ点→Ｂ点→Ｃ点→Ｄ点→Ｅ点の順に変化した。
まず、０点からＢ点の間では、スイッチング素子１００がＯＦＦ状態で測定を開始したため、電流値が約０Ａから約−５×１０−５Ａの間でしか変化せず、大きな電流が流れなかった。
次に、Ｂ点からＣ点に変化させると、電流値が約−１．５×１０−４Ａに達して、明確な電流ピークが観察された（すなわち、スイッチング素子１００がＯＮ状態になった）。
次に、Ｃ点からＤ点に変化させると、電流値が１．５×１０−４Ａ以上に達して、Ｂ点からＣ点に変化させた場合と同程度の電流ピークが観察された。
次に、Ｄ点からＥ点に変化させると、電流値が０Ａに近づいていった。
【００７９】
なお、これ以降については、図６には示されていないが、同じ条件で測定を繰り返すと、０点からＢ点の間では、大きな電流が流れなかった（すなわち、スイッチング素子１００がＯＦＦ状態になった）。よって、これ以降についても、同じ条件で測定を繰り返すと、スイッチング素子１００は、ＯＮ状態、ＯＦＦ状態のスイッチング動作を同様に繰り返すことが分かった。
【００８０】
以上説明した本実施形態のスイッチング素子１００によれば、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０の上面に設けられた絶縁体２０と、絶縁性基板１０に設けられた第１電極３０と、第１電極３０の上方に設けられた第２電極４０と、第１電極３０と第２電極４０との間に設けられ、第１電極３０と第２電極４０との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部５０（ナノギャップ電極間）と、によって構成されている。すなわち、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０と、電極間間隙部５０と、電極間間隙部５０を構成する第２電極４０と、が上下方向に並んで配置されているため、より高密度で集積でき、且つ、積層化が容易になる。
さらに、絶縁性基板１０と、絶縁体２０と、第１電極３０と、第２電極４０と、電極間間隙部５０と、のみによって構成されているため、有機分子や無機粒子などが不要で、より単純な構造で構成することができる。
さらに、当該スイッチング素子１００は劣化する物質を含まないため、スイッチング動作を安定的に繰り返すことができる。
さらに、スイッチング素子１００は不揮発性を有し、スイッチング動作後に外部入力がなくとも、当該スイッチング素子１００の動作状態を維持することができる。
【００８１】
また、本実施形態のスイッチング素子１００によれば、第１電極３０は、絶縁体２０の側面２１に接して設けられ、第２電極４０は、絶縁体２０の上面と、絶縁体２０の側面２１と、に接して設けられ、電極間間隙部５０は、絶縁体２０の側面２１に設けられた第１電極３０と、絶縁体２０の側面２１に設けられた第２電極４０と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０の上面に絶縁体２０を作成して、絶縁性基板１０の上面、絶縁体２０の側面２１、及び絶縁体２０の上面に電極（第１電極３０及び第２電極４０）を作成して、電極間間隙部５０を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【００８２】
また、本実施形態のスイッチング素子１００によれば、電極間間隙部５０を内包することにより電極間間隙部５０を大気と遮断する封止部材６０を備えている。すなわち、封止部材６０によって電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００をさらに安定的に動作させることができる。
具体的には、封止部材６０の内部を、例えば、減圧環境としたり、乾燥空気、窒素、希ガス等の不活性な気体又はトルエンなどの電気的に不活な有機溶剤等の種々の物質で満たしたりすることにより、電極間間隙部５０（ナノギャップ電極間）を大気と接触しないようにすることができるため、スイッチング動作をより安定なものとすることができる。
【００８３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。
【００８４】
スイッチング素子１００の形状は、スイッチング素子１００が、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０に設けられた第１電極３０と、第１電極３０の上方に設けられた第２電極４０と、第１電極３０と第２電極４０との間に設けられ、第１電極３０と第２電極４０との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部５０と、を備えているのであれば、すなわち、第１電極３０のうちの電極間間隙部５０を構成する部分と、第２電極４０のうちの電極間間隙部５０を構成する部分と、電極間間隙部５０と、が上下方向に並んで配置されるのであれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
具体的には、スイッチング素子１００は、例えば、以下に示す［変形例１］〜［変形例７］等であってもよい。
【００８５】
［変形例１］
変形例１のスイッチング素子１００Ａは、例えば、図７に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０と、第１電極３０と、第２電極４０と、電極間間隙部５０と、封止用絶縁体６０Ａと、などを備えて構成される。
【００８６】
封止用絶縁体６０Ａは、例えば、電極間間隙部５０を大気から遮断して、当該スイッチング素子１００Ａをさらに安定に動作させるためのものである。
具体的には、封止用絶縁体６０Ａは、例えば、電極間間隙部５０が有する間隙を塞ぐことなく保持したまま電極間間隙部５０を囲うように設けられている。
封止用絶縁体６０Ａの構造及び材質は、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、封止用絶縁体６０Ａの形状は、封止用絶縁体６０Ａが、電極間間隙部５０が有する間隙を塞ぐことなく電極間間隙部５０を囲うように設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。また、封止用絶縁体６０Ａの材質としては、例えば、ガラス、酸化珪素（ＳｉＯ２）などの酸化物、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）などの窒化物等が好ましく、このうち、酸化珪素（ＳｉＯ２）が、第１電極４０及び第２電極３０との密着性と、その製造における自由度と、が大きい点で好適となっている。
【００８７】
変形例１のスイッチング素子１００Ａは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に絶縁体２０を作成して、（ｂ）絶縁性基板１０の上面、絶縁体２０の側面２１、及び絶縁体２０の上面に電極パターンＰを作成して、（ｃ）電極パターンＰから第１電極３０及び第２電極４０を作成して電極間間隙部５０を形成し、（ｄ）絶縁体２０の側面２１に対向する位置に、電極間間隙部５０が有する間隙を塞ぐことなく保持するためのギャップ形成材を作成して、（ｅ）第１電極３０の上面、ギャップ形成材の表面、及び第２電極４０の上面に封止用絶縁体６０Ａを作成して、（ｆ）ギャップ形成材を熱分解することにより製造される。
ここで、ギャップ形成材としては、例えば、有機物などの熱分解しやすい物質が好適である。
【００８８】
なお、上記のスイッチング素子１００Ａの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【００８９】
変形例１のスイッチング素子１００Ａは、封止用絶縁体６０Ａによって電極間間隙部５０が大気から遮断されているため、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりしなくても、スイッチング素子として使用することができる。
【００９０】
なお、変形例１のスイッチング素子１００Ａは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、安定的にスイッチング動作を繰り返すことができる。
【００９１】
以上説明した変形例１のスイッチング素子１００Ａによれば、封止用絶縁体６０Ａによって、電極間間隙部５０が大気と遮断されている。すなわち、電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００をさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０及び第２電極４０の材質の選択の幅が広がる。
【００９２】
［変形例２］
変形例２のスイッチング素子１００Ｂは、例えば、図８に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０Ｂと、第１電極３０Ｂと、第２電極４０Ｂと、電極間間隙部５０と、などを備えて構成される。
【００９３】
具体的には、例えば、絶縁体２０Ｂは、第１電極３０Ｂと第２電極４０Ｂとの間に設けられており、第１電極３０Ｂは、絶縁性基板１０の上面と、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ下側と、絶縁体２０Ｂの下面と、に接して設けられており、第２電極４０Ｂは、絶縁体２０Ｂの上面と、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ上側と、に接して設けられており、電極間間隙部５０は、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ下側に設けられた第１電極３０Ｂと、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ上側に設けられた第２電極４０Ｂと、の間に設けられている。
【００９４】
なお、絶縁体２０Ｂ、第１電極３０Ｂ、及び第２電極４０Ｂの形状は、絶縁体２０Ｂが、第１電極３０Ｂと第２電極４０Ｂとの間に設けられ、第２電極４０Ｂが、絶縁体２０Ｂの上面と、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂと、に接して設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
【００９５】
変形例２のスイッチング素子１００Ｂは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に第１電極パターンを作成して、（ｂ）第１電極パターンの上面に絶縁体２０Ｂを作成して、（ｃ）絶縁体２０Ｂの上面及び側面２１Ｂに、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ下端において第１電極パターンと接触する第２電極パターンを作成して、（ｄ）第１電極パターン及び第２電極パターンから第１電極３０Ｂ及び第２電極４０Ｂを作成して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
【００９６】
なお、上記のスイッチング素子１００Ｂの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【００９７】
変形例２のスイッチング素子１００Ｂは、スイッチング素子として使用する際、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりして、電極間間隙部５０を大気から遮断するとよい。
【００９８】
なお、変形例２のスイッチング素子１００Ｂは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、安定的にスイッチング動作を繰り返すことができる。
【００９９】
以上説明した変形例２のスイッチング素子１００Ｂによれば、第１電極３０Ｂと第２電極４０Ｂとの間に設けられた絶縁体２０Ｂを備え、第２電極４０Ｂは、絶縁体２０Ｂの上面と、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂと、に接して設けられ、電極間間隙部５０は、第１電極３０Ｂと、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂに設けられた第２電極４０Ｂと、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０の上面に電極（第１電極３０Ｂ）を作成して、当該電極の上面に絶縁体２０Ｂを作成して、絶縁体２０Ｂの側面２１Ｂ及び絶縁体２０Ｂの上面に電極（第１電極３０Ｂ及び第２電極４０Ｂ）を作成して、電極間間隙部５０を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【０１００】
［変形例３］
変形例３のスイッチング素子１００Ｃは、例えば、図９に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０Ｃと、第１電極３０Ｃと、第２電極４０Ｃと、電極間間隙部５０，５０と、などを備えて構成される。
【０１０１】
具体的には、例えば、絶縁体２０Ｃは、絶縁性基板１０の上面に接して設けられているとともに、第１電極３０Ｃを覆うように設けられ、第１電極３０Ｃの上面の一部を露出するためのホール２２Ｃを備えており、第１電極３０Ｃは、側面から上面端部に亘って絶縁体２０Ｃに覆われているとともに、絶縁性基板１０の上面と、ホール２２Ｃの内面２３Ｃ下側と、に接して設けられており、第２電極４０Ｃは、絶縁体２０Ｃの上面と、ホール２２Ｃの内面２３Ｃ上側と、に接して設けられており、電極間間隙部５０は、ホール２２Ｃの内面２３Ｃ下側に設けられた第１電極３０Ｃと、ホール２２Ｃの内面２３Ｃ上側に設けられた第２電極４０Ｃと、の間に設けられている。
【０１０２】
なお、絶縁体２０Ｃ、第１電極３０Ｃ、及び第２電極４０Ｃの形状は、絶縁体２０Ｃが、第１電極３０Ｃを覆うように設けられ、第１電極３０Ｃの上面の一部を露出するためのホール２２Ｃを備え、第２電極４０Ｃが、絶縁体２０Ｃの上面と、ホール２２Ｃの内面２３Ｃと、に接して設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
【０１０３】
変形例３のスイッチング素子１００Ｃは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に第１電極パターンを作成して、（ｂ）第１電極パターンを覆うように絶縁体２０Ｃを作成して、（ｃ）絶縁体２０Ｃに第１電極パターンの上面の一部を露出するためのホール２２Ｃを作成して、（ｄ）絶縁体２０Ｃの上面及びホール２２Ｃの内面２３Ｃに、ホール２２Ｃの内面２３Ｃ下端において第１電極パターンと接触する第２電極パターンを作成して、（ｆ）第１電極パターン及び第２電極パターンから第１電極３０Ｃ及び第２電極４０Ｃを作成して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
【０１０４】
なお、上記のスイッチング素子１００Ｃの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【０１０５】
変形例３のスイッチング素子１００Ｃは、スイッチング素子として使用する際、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりして、電極間間隙部５０を大気から遮断するとよい。
【０１０６】
なお、変形例３のスイッチング素子１００Ｃは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、安定的にスイッチング動作を繰り返すことができる。
【０１０７】
以上説明した変形例３のスイッチング素子１００Ｃによれば、第１電極３０Ｃを覆うように設けられた絶縁体２０Ｃを備え、絶縁体２０Ｃは、第１電極３０Ｃの上面の一部を露出するためのホール２２Ｃを備え、第２電極４０Ｃは、絶縁体２０Ｃの上面と、ホール２２Ｃの内面２３Ｃと、に接して設けられ、電極間間隙部５０は、第１電極３０Ｃと、ホール２２Ｃの内面２３Ｃに設けられた第２電極４０Ｃと、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０の上面に電極（第１電極３０Ｃ）を作成して、当該電極を覆うように絶縁体２０Ｃを作成して、絶縁体２０Ｃに当該電極の上面の一部を露出するためのホール２２Ｃを形成して、絶縁体２０Ｃの上面及びホール２２Ｃの内面２３Ｃに電極（第１電極３０Ｃ及び第２電極４０Ｃ）を作成して、電極間間隙部５０を形成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【０１０８】
［変形例４］
変形例４のスイッチング素子１００Ｄは、例えば、図１０に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０Ｄと、第１電極３０Ｄと、第２電極４０Ｄと、電極間間隙部５０と、などを備えて構成される。
【０１０９】
具体的には、例えば、絶縁体２０Ｄは、絶縁性基板１０の上面に接して設けられているとともに、第１電極３０Ｄを覆うように設けられ、第１電極３０Ｄの上面の一部を露出するためのホール２２Ｄを備えており、第１電極３０Ｄは、側面から上面端部に亘って絶縁体２０Ｄに覆われているとともに、絶縁性基板１０の上面に接して設けられており、第２電極４０Ｄは、絶縁体２０Ｄの上面に接して設けられているとともに、ホール２２Ｄの開口部を覆うことによりホール２２Ｄ内を大気と遮断するように設けられ、且つ、ホール２２Ｄの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｄに向かって突出する第２電極突出部４１Ｄを備えており、第２電極突出部４１Ｄの先端は、ホール２２Ｄの内面２３Ｄに設けられており、電極間間隙部５０は、第１電極３０Ｄと、ホール２２Ｄの内面２３Ｄに設けられた第２電極突出部４１Ｄの先端と、の間に設けられている。
【０１１０】
なお、絶縁体２０Ｄ、第１電極３０Ｄ、及び第２電極４０Ｄの形状は、絶縁体２０Ｄが、第１電極３０Ｄを覆うように設けられ、第１電極３０Ｄの上面の一部を露出するためのホール２２Ｄを備え、第２電極４０Ｄが、ホール２２Ｄの開口部を覆うことによりホール２２Ｄ内を大気と遮断するように設けられ、且つ、ホール２２Ｄの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｄに向かって突出する第２電極突出部４１Ｄを備えていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
具体的には、例えば、第２電極突出部４１Ｄの先端は、ホール２２Ｄの内面２３Ｄ以外の部分に設けられていてもよい。また、例えば、第２電極突出部４１Ｄの個数は、複数であってもよい。
【０１１１】
変形例４のスイッチング素子１００Ｄは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に第１電極３０Ｄを作成して、（ｂ）第１電極３０Ｄを覆うように絶縁体２０Ｄを作成して、（ｃ）絶縁体２０Ｄに第１電極３０Ｄの上面の一部を露出するためのホール２２Ｄを作成して、（ｄ）傾斜蒸着で、絶縁体２０Ｄの上面、ホール２２Ｄの開口部、及びホール２２Ｄの内部に第２電極４０Ｄを作成して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
【０１１２】
なお、上記のスイッチング素子１００Ｄの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【０１１３】
変形例４のスイッチング素子１００Ｄは、第２電極４０Ｄによって電極間間隙部５０が大気から遮断されているため、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりしなくても、スイッチング素子として使用することができる。
【０１１４】
なお、変形例４のスイッチング素子１００Ｄは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、安定的にスイッチング動作を繰り返すことができる。
【０１１５】
以上説明した変形例４のスイッチング素子１００Ｄによれば、第２電極４０Ｄは、ホール２２Ｄの開口部を覆うことにより当該ホール２２Ｄ内を大気と遮断するように設けられている。すなわち、電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００Ｄをさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０Ｄ及び第２電極４０Ｄの材質の選択の幅が広がる。
【０１１６】
また、変形例４のスイッチング素子１００Ｄによれば、第１電極３０Ｄを覆うように設けられた絶縁体２０Ｄを備え、絶縁体２０Ｄは、第１電極３０Ｄの上面の一部を露出するためのホール２２Ｄを備え、第２電極４０Ｄは、ホール２２Ｄの開口部を覆うように設けられ、ホール２２Ｄの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｄに向かって突出する第２電極突出部４１Ｄを備え、第２電極突出部４１Ｄの先端は、ホール２２Ｄの内面２３Ｄに設けられ、電極間間隙部５０は、第１電極３０Ｄと、ホール２２Ｄの内面２３Ｄに設けられた第２電極突出部４１Ｄの先端と、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０の上面に第１電極３０Ｄを作成して、第１電極３０Ｄを覆うように絶縁体２０Ｄを作成して、絶縁体２０Ｄに第１電極３０Ｄの上面の一部を露出するためのホール２２Ｄを形成して、絶縁体２０Ｄの上面、ホール２２Ｄの開口部、及びホール２２Ｄの内部に第２電極４０Ｄを作成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【０１１７】
［変形例５］
変形例５のスイッチング素子１００Ｅは、例えば、図１１に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０Ｅと、第１電極３０Ｅと、第２電極４０Ｅと、電極間間隙部５０，５０と、などを備えて構成される。
【０１１８】
具体的には、例えば、絶縁体２０Ｅは、絶縁性基板１０の上面に接して設けられているとともに、第１電極３０Ｅを覆うように設けられ、第１電極３０Ｅの上面の一部を露出するためのホール２２Ｅを備えており、第１電極３０Ｅは、側面から上面端部に亘って絶縁体２０Ｅに覆われ、且つ、絶縁性基板１０の上面に接して設けられているとともに、ホール２２Ｅにより露出された部分に、第２電極４０Ｅに向かって上面が略凹状に突出する第１電極突出部３１Ｅを備えており、第２電極４０Ｅは、絶縁体２０Ｅの上面に接して設けられているとともに、ホール２２Ｅの開口部を覆うことによりホール２２Ｅ内を大気と遮断するように設けられ、且つ、ホール２２Ｅの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｅに向かって下面が略凹状に突出する第２電極突出部４１Ｅを備えており、第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅ，３２Ｅと第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅ，４２Ｅとは、上下方向に対向するように、ホール２２Ｅの内面２３Ｅに設けられており、電極間間隙部５０，５０は、ホール２２Ｅの内面２３Ｅに設けられた第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅ，３２Ｅと、ホール２２Ｅの内面２３Ｅに設けられた第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅ，４２Ｅと、の間に設けられている。
【０１１９】
なお、絶縁体２０Ｅ、第１電極３０Ｅ、及び第２電極４０Ｅの形状は、絶縁体２０Ｅが、第１電極３０Ｅを覆うように設けられ、第１電極３０Ｅの上面の一部を露出するためのホール２２Ｅを備え、第１電極３０Ｅが、ホール２２Ｅにより露出された部分に、第２電極４０Ｅに向かって上面が略凹状に突出する第１電極突出部３１Ｅを備え、第２電極４０Ｅが、ホール２２Ｅの開口部を覆うことによりホール２２Ｅ内を大気と遮断するように設けられ、且つ、ホール２２Ｅの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｅに向かって下面が略凹状に突出する第２電極突出部４１Ｅを備え、第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅ，３２Ｅと第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅ，４２Ｅとが、上下方向に対向するように構成されていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
具体的には、例えば、第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅ，３２Ｅ及び第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅ，４２Ｅは、ホール２２Ｅの内面２３Ｅ以外の部分に設けられていてもよい。また、第１電極突出部３１Ｅの上面に設けられた略凹状の部分及び第２電極突出部４１Ｅの下面に設けられた略凹状の部分の個数は、複数であってもよい。
【０１２０】
変形例５のスイッチング素子１００Ｅは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０の上面に第１電極３０Ｅを作成して、（ｂ）第１電極３０Ｅを覆うように絶縁体２０Ｅを作成して、（ｃ）絶縁体２０Ｅに第１電極３０Ｅの上面の一部（第１電極突出部３１Ｅの上面）を露出するためのホール２２Ｅを作成して、（ｄ）第１電極突出部３１Ｅの上面に電極間間隙部５０を形成するためのギャップ形成材を作成して、（ｅ）絶縁体２０Ｅの上面、ホール２２Ｅの開口部、及びホール２２Ｅの内部（ギャップ形成材の上面）に第２電極４０Ｅを作成して、（ｆ）ギャップ形成材を熱分解して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
ここで、ギャップ形成材としては、例えば、有機物などの熱分解しやすい物質が好適である。
【０１２１】
なお、上記のスイッチング素子１００Ｄの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【０１２２】
変形例５のスイッチング素子１００Ｅは、第２電極４０Ｅによって電極間間隙部５０が大気から遮断されているため、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりしなくても、スイッチング素子として使用することができる。
【０１２３】
なお、変形例５のスイッチング素子１００Ｅは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、スイッチング動作を安定的に繰り返すことができる。
【０１２４】
以上説明した変形例５のスイッチング素子１００Ｅによれば、第２電極４０Ｅは、ホール２２Ｅの開口部を覆うことによりホール２２Ｅ内を大気と遮断するように設けられている。すなわち、電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００Ｅをさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０Ｅ及び第２電極４０Ｅの材質の選択の幅が広がる。
【０１２５】
また、変形例５のスイッチング素子１００Ｅによれば、第１電極３０Ｅを覆うように設けられた絶縁体２０Ｅを備え、絶縁体２０Ｅは、第１電極３０Ｅの上面の一部を露出するためのホール２２Ｅを備え、第２電極３０Ｅは、ホール２２Ｅの開口部を覆うように設けられ、ホール２２Ｅの開口部を覆う部分に、第１電極３０Ｅに向かって下面が略凹状に突出する第２電極突出部３１Ｅを備え、第１電極３０Ｅは、ホール２２Ｅにより露出された部分に、第２電極４０Ｅに向かって上面が略凹状に突出する第１電極突出部３１Ｅを備え、第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅと、第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅと、は上下方向に対向するように構成され、電極間間隙部５０は、第１電極突出部３１Ｅの端部３２Ｅと、第２電極突出部４１Ｅの端部４２Ｅと、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０の上面に第１電極３０Ｅを作成して、第１電極３０Ｅを覆うように絶縁体２０Ｅを作成して、絶縁体２０Ｅに第１電極３０Ｅの上面の一部を露出するためのホール２２Ｅを形成して、絶縁体４０Ｅの上面、ホール２２Ｅの開口部、及びホール２２Ｅの内部に第２電極４０Ｅを作成するだけでよいため、簡単に製造することができる。
【０１２６】
［変形例６］
変形例６のスイッチング素子１００Ｆは、例えば、図１２に示すように、絶縁性基板１０Ｆと、第１電極３０Ｆと、第２電極４０Ｆと、電極間間隙部５０，５０，５０，５０と、などを備えて構成される。
【０１２７】
具体的には、絶縁性基板１０Ｆは、上面に凹部１１Ｆを有しており、第１電極３０Ｆは、絶縁性基板１０Ｆの凹部１１Ｆ内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部３３Ｆ，３３Ｆ，３３Ｆを備えており、第２電極４０Ｆは、第１電極３０Ｆの上方を覆うことにより第１電極３０Ｆを大気と遮断するように設けられ、且つ、絶縁性基板１０Ｆの上面に接して設けられているとともに、第１電極３０Ｆの上方を覆う部分に第２電極凹部４３Ｆ，４３Ｆ，４３Ｆを備えており、第１電極凹部３３Ｆ，３３Ｆ，３３Ｆの端部３４Ｆ，３４Ｆ，３４Ｆ，３４Ｆと第２電極凹部４３Ｆ，４３Ｆ，４３Ｆの端部４４Ｆ，４４Ｆ，４４Ｆ，４４Ｆとは、上下方向に対向するよう構成されており、電極間間隙部５０，５０，５０，５０は、第１電極凹部３３Ｆ，３３Ｆ，３３Ｆの端部３４Ｆ，３４Ｆ，３４Ｆ，３４Ｆと、第２電極凹部４３Ｆ，４３Ｆ，４３Ｆの端部４４Ｆ，４４Ｆ，４４Ｆ，４４Ｆと、の間に設けられている。
【０１２８】
なお、絶縁性基板１０Ｆ、第１電極３０Ｆ、及び第２電極４０Ｆの形状は、絶縁性基板１０Ｆが、凹部１１Ｆを有し、第１電極３０Ｆが、絶縁性基板１０Ｆの凹部１１Ｆ内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部３３Ｆを備え、第２電極４０Ｆが、第１電極３０Ｆの上方を覆うことにより第１電極３０Ｆを大気と遮断するよう設けられ、第１電極３０Ｆの上方を覆う部分に第２電極凹部４３Ｆを備え、第１電極凹部３３Ｆの端部３４Ｆ，３４Ｆと第２電極凹部４３Ｆの端部４４Ｆ，４４Ｆとが、上下方向に対向するよう構成されていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
具体的には、例えば、第１電極凹部３３Ｆ及び第２電極凹部４３Ｆの個数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【０１２９】
変形例６のスイッチング素子１００Ｆは、例えば、（ａ）絶縁性基板１０Ｆの凹部１１Ｆに第１電極３０Ｆを作成して、（ｂ）第１電極３０Ｆの上面（第１電極凹部３３Ｆの上面）に、電極間間隙部５０を形成するためのギャップ形成材を作成して、（ｃ）絶縁性基板１０Ｆの上面及びギャップ形成材の上面に第２電極４０Ｆを作成して、（ｄ）ギャップ形成材を熱分解して電極間間隙部５０を形成することにより製造される。
ここで、ギャップ形成材としては、例えば、有機物などの熱分解しやすい物質が好適である。
【０１３０】
なお、上記のスイッチング素子１００Ｄの製造方法は、一例であって、これに限られるものではない。
【０１３１】
変形例６のスイッチング素子１００Ｆは、第２電極４０Ｆによって電極間間隙部５０が大気から遮断されているため、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりしなくても、スイッチング素子として使用することができる。
【０１３２】
なお、変形例６のスイッチング素子１００Ｆは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、スイッチング動作を安定的に繰り返すことができる。
【０１３３】
以上説明した変形例６のスイッチング素子１００Ｆによれば、第２電極４０Ｆは、第１電極３０Ｆの上方を覆うことにより第１電極３０Ｆを大気と遮断するように設けられている。すなわち、電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００Ｆをさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０Ｆ及び第２電極４０Ｆの材質の選択の幅が広がる。
【０１３４】
また、変形例６のスイッチング素子１００Ｆによれば、絶縁性基板１０Ｆは、凹部１１Ｆを有し、第１電極３０Ｆは、絶縁性基板１０Ｆの凹部１１Ｆ内に設けられているとともに、上面に第１電極凹部３３Ｆを備え、第２電極４０Ｆは、第１電極３０Ｆの上方を覆うように設けられ、第１電極３０Ｆの上方を覆う部分に第２電極凹部４３Ｆを備え、第１電極凹部３３Ｆの端部３４Ｆと、第２電極凹部４３Ｆの端部４４Ｆと、は上下方向に対向するよう構成され、電極間間隙部４０は、第１電極凹部３３Ｆの端部３４Ｆと、第２電極凹部４３Ｆの端部４４Ｆと、の間に設けられている。すなわち、絶縁性基板１０Ｆの凹部１１Ｆに第１電極３０Ｆを作成して、第１電極３０Ｆを覆うように第２電極４０Ｆを作成するだけでよく、加えて絶縁体２０，２０Ａ〜２０Ｅ，２０Ｇが必要ないため、簡単に製造することができる。
【０１３５】
［変形例７］
変形例７のスイッチング素子１００Ｇは、例えば、図１３に示すように、絶縁性基板１０と、絶縁体２０Ｇと、第１電極３０Ｇと、第２電極４０Ｇと、電極間間隙部５０と、などを備えて構成される。
【０１３６】
具体的には、例えば、絶縁体２０Ｇは、第１電極３０Ｇを覆うように設けられ、絶縁体２０Ｇを第１電極３０Ｇと離間させるとともに、第１電極３０Ｇの上方の一部を露出するためのホール２２Ｇを備えており、第１電極３０Ｇは、絶縁性基板１０の上面に接して設けられているとともに、上面に、第２電極４０Ｇに向かって突出する第１電極突出部３１Ｇを備えており、第２電極４０Ｇは、絶縁体２０Ｇの上面に接して設けられているとともに、ホール２２Ｇの開口部を覆うことによりホール２２Ｇ内を大気と遮断するように設けられており、電極間間隙部５０は、第１電極突出部３１Ｇの先端と、第２電極４０Ｇのホール２２Ｇの開口部を覆う部分と、の間に設けられている。
【０１３７】
なお、絶縁体２０Ｇ、第１電極３０Ｇ、及び第２電極４０Ｇの形状は、絶縁体２０Ｇが、第１電極３０Ｇを覆うように設けられ、且つ、絶縁体２０Ｇを第１電極３０Ｇと離間させるとともに、第１電極３０Ｇの上方の一部を露出するためのホール２２Ｇを備え、第１電極３０Ｇが、上面に、第２電極４０Ｇに向かって突出する第１電極突出部３１Ｇを備え、第２電極４０Ｇが、ホール２２Ｇの開口部を覆うことによりホール２２Ｇ内を大気と遮断するように設けられていれば、特に限定されるものではなく、適宜任意に変更することができる。
具体的には、第１電極突出部３１Ｇの個数は、複数であってもよい。
【０１３８】
変形例７のスイッチング素子１００Ｇは、第２電極４０Ｇによって電極間間隙部５０が大気から遮断されているため、例えば、上記実施形態のスイッチング素子１００のように、封止部材６０により内包したり、真空チャンバー（図示省略）内に設置したりしなくても、スイッチング素子として使用することができる。
【０１３９】
なお、変形例７のスイッチング素子１００Ｇは、上記実施形態のスイッチング素子１００と同様、スイッチング動作を安定的に繰り返すことができる。
【０１４０】
以上説明した変形例７のスイッチング素子１００Ｇによれば、第１電極３０Ｇを覆うように設けられた絶縁体２０Ｇを備え、絶縁体２０Ｇは、絶縁体２０Ｇを第１電極３０Ｇと離間させるとともに、第１電極３０Ｇの上方の一部を露出するためのホール２２Ｇを備え、第１電極３０Ｇは、上面に、第２電極４０Ｇに向かって突出する第１電極突出部３１Ｇを備え、第２電極４０Ｇは、ホール２２Ｇの開口部を覆うことによりホール２２Ｇ内を大気と遮断するように設けられ、電極間間隙部５０は、第１電極突出部３１Ｇの先端と、第２電極４０Ｇと、の間に設けられている。すなわち、電極間間隙部５０が大気や水分と接触しないように構成されているため、当該スイッチング素子１００Ｇをさらに安定的に動作させることができるとともに、電極間間隙部５０を構成する第１電極３０Ｇ及び第２電極４０Ｇの材質の選択の幅が広がる。
【０１４１】
上記実施形態及び変形例１〜７では、説明の便宜上、絶縁性基板１０，１０Ｆにおける、第１電極３０，３０Ａ〜３０Ｇ及び第２電極４０，４０Ａ〜４０Ｇが設けられた側を、上側としたが、これに限られるものではなく、第１電極３０，３０Ａ〜３０Ｇ及び第２電極４０，４０Ａ〜４０Ｇは、絶縁性基板１０，１０Ｆの一側に設けられればよく、絶縁性基板１０，１０Ｆの下側に設けられてもよい。
【０１４２】
スイッチング素子１００，１００Ａ〜１００Ｇの構成や各部の形状などについて、上記実施形態に例示したものは一例であり、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明を適用した一実施形態として例示するスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のスイッチング素子に封止部材を設けてスイッチングデバイスとした例を示す模式図である。
【図３】図１のスイッチング素子の製造工程における蒸着工程を模式的に示す断面図である。
【図４】スイッチング素子のナノギャップ電極間に印加される電圧と、ナノギャップ電極間を流れる電流と、の対応関係を示す図である。
【図５】スイッチング素子のナノギャップ電極間に印加される電圧と経過時間との対応関係を示す図（ａ）及びナノギャップ電極間を流れる電流と経過時間との対応関係を示す図（ｂ）である。
【図６】ナノギャップ電極間に電圧を印加した際の電流−電圧特性の測定結果を示す図である。
【図７】変形例１のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図８】変形例２のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図９】変形例３のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図１０】変形例４のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図１１】変形例５のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図１２】変形例６のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【図１３】変形例７のスイッチング素子の要部を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１０，１０Ｆ  絶縁性基板
１１Ｆ  凹部
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｇ  絶縁体
２１，２１Ｂ  側面
２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｇ  ホール
２３Ｃ，２３Ｄ  内面
３０，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ  第１電極
３１Ｅ，３１Ｇ  第１電極突出部
３２Ｅ  （第１電極突出部の）端部
３３Ｆ  第１電極凹部
３４Ｆ  （第１電極凹部の）端部
４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ  第２電極
４１Ｄ，４１Ｅ  第２電極突出部
４２Ｅ  （第２電極突出部の）端部
４３Ｆ  第２電極凹部
４４Ｆ  （第２電極凹部の）端部
５０  電極間間隙部
６０  封止部材
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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