(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）強誘電体粒子を準備する工程と、
ｂ）基板を準備する工程と、
ｃ）上記強誘電体粒子の軸の向きの平均が上記基板の表面に対して少なくとも１つの所定の向きである当該軸に沿って、強誘電状態において双極子モーメントが配向されるように、少なくとも上記強誘電体粒子の一部を配向する工程と、
ｄ）上記基板に上記強誘電体粒子を付着させる工程とを有し、
上記配向と上記強誘電体粒子の上記基板への付着は静電気的相互作用により生じ、
上記基板は、一電気的極性の電荷を示し、上記強誘電体粒子は、反対の電気的極性の電荷を示す
強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２】
上記少なくとも１つの所定の向きは、上記基板表面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項１記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項３】
上記少なくとも１つの所定の向きは、上記基板表面に対して斜角を形成する向きであることを特徴とする請求項１記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項４】
上記強誘電体粒子は、互いに離間して上記基板上に付着することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項５】
上記基板によって示される電荷は、電位を印加し、及びｐＨ値を任意に調整することにより生成され、及び／又は上記基板に付加された帯電した化学的部分であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項６】
上記強誘電体粒子によって示される電荷は、上記粒子に付加された電荷を有する部分であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項７】
上記電荷を有する部分は負に帯電し、一般式ＸＯ−又はＸＳ−で表され、Ｘは、周期表の第２乃至第１６族及び第２乃至第６周期原子から選択される構成原子の１つによりＯ−又はＳ−に共有結合されていることを特徴とする請求項５又は６記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項８】
上記電荷を有する部分は、正に帯電し、ここで、Ｃをｓｐ３混成軌道を有する炭素原子として、一般式Ｃ４Ｐ＋又はＣ３Ｓ＋で表され、又は、Ｃをｓｐ３又はｓｐ２混成軌道を有する炭素原子とし、ｓｐ３の場合、係数ａとｂの和を３とし、ｓｐ２の場合、係数ａとｂの和を２として、ＣａＮＨｂ＋で表されることを特徴とする請求項５又は６記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項９】
上記電荷を有する部分は、シリレート化により付加されることを特徴とする請求項５乃至８いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１０】
上記電荷を有する部分は、錯化により付加されることを特徴とする請求項５乃至８いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１１】
上記電荷を有する部分は、金属錯体であることを特徴とする請求項５乃至１０いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１２】
上記電荷を有する部分は、ポリマに付加されることを特徴とする請求項５乃至１１いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１３】
上記強誘電体粒子は、単分域粒子であることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１４】
上記粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１５】
上記強誘電体粒子は、頂点を共有する酸素八面体を含む混合酸化物からなるグループから選択された化合物により形成されることを特徴とする請求項１乃至１４いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１６】
上記強誘電体粒子はペロフスカイト型化合物のグループから選択された化合物により形成されることを特徴とする請求項１乃至１５いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１７】
上記強誘電体粒子は、タングステン青銅型化合物のグループから選択された化合物により形成されることを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１８】
上記強誘電体粒子は、酸化ビスマス層構造化合物のグループから選択された化合物により形成されることを特徴とする請求項１乃至１７いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項１９】
上記強誘電体粒子は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのグループから選択された化合物であることを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２０】
上記強誘電体粒子は、一般式ＡｌＢｍＯｎで表され、
Ａは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｌａ３＋（又は希土類金属）、Ｃｏ３＋、Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋、Ｂｉ３＋からなるグループから選択され、
Ｂは、Ｍｇ２＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｈｆ４＋、Ｎｂ５＋、Ｔａ５＋、Ｗ５＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｓｎ４＋、Ｓｂ５＋からなるグループから選択され、
ｌ、ｍ、ｎは、グループＡ及びＢの原子による正原子価の合計が２ｎとなるように選択された整数値を表すことを特徴とする請求項１乃至１９いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２１】
上記強誘電体粒子は、上記基板上に層を形成することを特徴とする請求項１乃至２０いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２２】
上記層の厚みは、５ｎｍ乃至２００ｎｍであることを特徴とする請求項２１記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２３】
上記層は単粒子層であることを特徴とする請求項２１又は２２記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２４】
上記基板は、電極の一部を構成し、該基板の少なくとも一部は上記粒子の懸濁液に浸漬されることを特徴とする請求項１乃至２３いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２５】
上記電極は、電気セルの一部を構成し、該電気セルにおいて電界が発生され、該電界は、上記基板に一方の極性の電荷を示させることを特徴とする請求項２４記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２６】
上記懸濁液のｐＨ値を調整し、上記基板に一方の極性の電荷を示させることを特徴とする請求項２４又は２５記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２７】
上記懸濁液のｐＨ値を調整し、上記粒子に一方の極性の電荷を示させることを特徴とする請求項２４乃至２６いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２８】
上記懸濁液のｐＨ値は、７乃至９に調整されることを特徴とする請求項２６又は２７記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項２９】
上記粒子を上記基板に付着させた後、該粒子は該基板に固定されることを特徴とする請求項１乃至２８いずれか１項記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項３０】
上記粒子は乾燥、及び／又は架橋、及び／又は真空乾燥により上記基板に固定されることを特徴とする請求項２９記載の強誘電体メモリの製造方法。
【請求項３１】
請求項１乃至３０いずれか１項記載の製造方法により製造された強誘電体メモリの素子を有する基板に情報を格納する情報格納方法であって、
指示手段により上記粒子の全て又は少なくとも一部に強誘電状態の永久双極子モーメントを形成し、該粒子のグループが実質的に同じ永久双極子モーメントを有するようにする情報格納方法。
【請求項３２】
上記強誘電状態の双極子モーメントは、上記基板に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項３１記載の情報格納方法。
【請求項３３】
上記強誘電状態の双極子モーメントは、上記基板に対して斜角を形成することを特徴とする請求項３１記載の情報格納方法。
【請求項３４】
上記指示手段は、走査プローブ顕微鏡のプローブからなるグループから選択されることを特徴とする請求項３１乃至３３記載の情報格納方法。
【請求項３５】
上記双極子モーメントは、個別の強誘電体粒子に電気パルスを印加することにより及び／又は強誘電体粒子のグループに電気パルスを印加することにより形成されることを特徴とする請求項３１乃至３４いずれか１項記載の情報格納方法。
【請求項３６】
基板と、
静電気的相互作用により生じる付着により、上記基板に付着され、電気双極子の向きが平均で該基板の表面に対して少なくとも１つの所定の向きである強誘電体粒子とを備え、
上記基板は、一電気的極性の電荷を示し、上記強誘電体粒子は、反対の電気的極性の電荷を示す
記憶素子。
【請求項３７】
上記少なくとも１つの所定の向きは、上記基板表面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項３６記載の記憶素子。
【請求項３８】
上記少なくとも１つの所定の向きは、上記基板表面に対して斜角を形成する向きであることを特徴とする請求項３６記載の記憶素子。
【請求項３９】
上記強誘電体粒子は、互いに離間して上記基板上に付着していることを特徴とする請求項３６乃至３８いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４０】
上記基板によって示される電荷は、請求項５記載の方法により生じていることを特徴とする請求項３６乃至３９いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４１】
上記強誘電体粒子によって示される電荷は、請求項６乃至１２いずれか１項記載の方法により生じていることを特徴とする請求項３６乃至４０いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４２】
上記強誘電体粒子は単分域粒子であることを特徴とする請求項３６乃至４１いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４３】
上記強誘電体粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍであることを特徴とする請求項３６乃至４２いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４４】
上記強誘電体粒子は、請求項１５乃至２０いずれか１項に示す化合物により形成されていることを特徴とする請求項３６乃至４３いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４５】
上記強誘電体粒子は、上記基板上に層を形成することを特徴とする請求項３６乃至４４いずれか１項記載の記憶素子。
【請求項４６】
上記層の厚みは、５ｎｍ乃至２００ｎｍであることを特徴とする請求項４５記載の記憶素子。
【請求項４７】
上記層は単粒子層であることを特徴とする請求項４５又は４６記載の記憶素子。
【請求項４８】
請求項１乃至３０いずれか１項記載の製造方法から得られる強誘電体メモリあるいは請求項３６乃至４７いずれか１項記載の記憶素子を、バイナリ情報の記憶に使用する使用方法。
【請求項４９】
電子部品において、上記強誘電体メモリ又は記憶素子を使用する請求項４８記載の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】
本発明は、強誘電体メモリの製造方法、情報格納方法及び記憶素子に関する。
【０００２】
膨大な量のデータセットが処理されるようになり、情報の記憶は益々重要になってきている。例えば、コンピュータプログラム及びアルゴリズムは、より複雑で大きくなり、このため、情報を格納すべき個別のユニットを小型化することを目的とする記憶領域の最適化の要求が高まっている。従来の情報記憶方法は、例えば、光学的又は磁気的な読出／書込可能媒体を用いていたが、これらの技術は、媒体のサイズの最小化に限界がある。
【０００３】
過去４０年の間に、コンピュータの基礎的なサブユニットであるトランジスタが小型化され、コンピュータはより強力な装置となった。しかしながら、量子力学及び製造技術により課せられる制約のため、今日のバルク効果半導体トランジスタのサイズをさらに縮小することは困難である。すなわち、半導体トランジスタの全体のサイズを約０．１μｍ（１００ｎｍ）まで小さくすると、従来の素子は、正常に機能しないと考えられている。回路素子の小型化をナノスケール、さらに分子スケールまで進めるために、トランジスタに代わる幾つかの記憶素子の研究が続けられている。これらの新たなナノスケール電子素子（ナノ電子素子）は、今日のトランジスタと同様に、スイッチング及び増幅の機能を有している。しかしながら、一定量の電子の移動に基づいて動作する今日のトランジスタとは異なり、新たな素子は、電子の不連続性を含むナノスケールの量子力学的現象を利用する。
【０００４】
情報記憶素子として使用できる可能性がある新たな材料として、強誘電体材料に関する研究も進められている。例えば、従来のオーディオテープに使用されている強磁性体と同様に、強誘電体は、外部電界の影響を受けて、自らの電気分極に関して、ヒステリシス挙動を示す。
【０００５】
強誘電体材料は、自発分極を有し、この自発分極の方向を外部電界により反転できる非中心対称結晶材料（noncentrosymmetric crystalline materials）のサブグループに属する。分極Ｐと、印加される電界Ｅの関係はヒステリシス特性を示し、Ｅ＝０のとき、Ｐは２つの安定残留値（stable remanent values：＋Ｐｒ及び−Ｐｒ）を有する。既存の分極（Ｐ＝０）を消滅させるために印加すべき（逆）電界は、抗電界（the coercive fields）＋Ｅｃ、−Ｅｃと呼ばれる。「強誘電体」という用語は、これらの材料のＰ−Ｅ関係が強磁性体材料におけるＢ−Ｈ関係に非常に似ていることに由来している。これらの２つの材料は、いずれもヒステリシス特性に基づいて、記憶素子として機能する。強誘電体は、キュリー温度ＴＣ以上では常誘電体となり、内部分域構造を有している点等の特徴も強磁性体に似ている。
【０００６】
図１に示すヒステリシスループは、永久双極子の存在により発現する。材料が製造された段階では、強誘電分域が不規則に配向されているため、この曲線は、原点（Ｐ＝０）から開始される。ここで、外部電界が印加されると、Ｂ４＋イオンが電界の方向に移動し、電界に対してより好適に配向している分域が他の分域を犠牲にして成長する。この変化により、大部分の分域の分極ベクトルが電界により向きを変え（図１に破線で示す曲線）、飽和レベルＰＳ（飽和分極）に到達するまで、高速で大きな分極効果が得られる。ここで、この時点で電界を取り除くと、通常のイオン分極は終了するが、Ｂ４＋は電界により向きを変えられた状態で残り、Ｅ＝０において、残留分極＋Ｐｒが観察される。この分極を取り除くためには、逆の電界を印加して、分域の半分を新たな電界の方向に沿う向きに戻す必要がある。このような状況は、逆電界が物質固有の抗電界−Ｅｃに達したときに生ずる。逆電界の印加を続けると、分極が他方の飽和レベル−ＰＳに達し、負の電界を取り除くと、残留分極−Ｐｒが残る。さらに元の電界を印加することにより、状態は元の状態に戻り、このサイクルを繰り返すことにより、連続的なヒステリシスループが実現される。なお、コンデンサを短絡し、Ｔｃ以上の温度に晒して、ランダム強誘電分域の新たな系を生成した場合にのみ、Ｅ＝０における初期状態Ｐ＝０に戻すことができる。
【０００７】
一部の無機（セラミック）強誘電体材料は、ペロフスカイト結晶構造、すなわちＡを大きな２価金属カチオンとし、Ｂを小さな４価金属カチオンとして、一般式ＡＢＯ３で表される構造を有する。このような材料の例としては、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒｘＴｉｌ−ｘＯ３（ＰＺＴ）等がある。この構造は、図２に示すように、立方体の頂点に位置する１２面配位体のＡ２＋イオンと、面に位置する８面配位体Ｏ２−イオンと、中央に位置する４面配位体Ｂ４＋イオンとを備える。これらの材料のキュリー温度は、Ｔｃ以上の立方体結晶からＴｃ以下の歪んだ四面体結晶への構造の遷移に関連している。
【０００８】
通常の強誘電体材料のヒステリシスループは、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ferroelectric random access memory：以下、ＦＲＡＭという。）の動作原理の基礎となる。強誘電体材料は、ゼロ電界において２つの安定分極配位を有しているため、不揮発性記憶素子として利用することができる。すなわち、論理値「０」を一方の向きに対応させ、論理値「１」を他方の向きに対応させることにより、分極の向きを情報の記憶に用いることができる。通常、ＦＲＡＭセルにおいて使用される素子構造は、強誘電体電界効果トランジスタ（ferroelectric field-effect transistor：以下、ＦＥＦＥＴという。）又は強誘電体コンデンサ（ferroelectric capacitor：以下、ＦＥＣＡＰという。）のいずれかである。強誘電体材料の電気光学的特性を利用したコンピュータ記憶素子は、１９７２年、ムンロー・エム・アール（Munroe, M. R.）、スネイパー・エイ・エイ（Snaper, A. A.）、グレゴリー・ジー・ディー（Gregory, G. D.）らにより出願された米国特許第３６７５２２０号「プレーナランダムアクセス強誘電体コンピュータメモリ（Planar random access ferroelectric computer memory）」及び１９８８年、オグドフェン・ティー・アール（Ogdfen, T. R.）、グーキン・ディー・エム（Gookin, D. M.）らにより出願された米国特許第４７３１７５４号「強誘電体ポリマを用いた消去可能光メモリ材料（Erasable optical memory material from a ferroelectric polymer.）」等にも開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
強誘電体メモリの使用を続けると、以下のような３つ種類の性能劣化が生じる。
・電気的疲労（Electrical fatigue）：切換サイクル（switching cycles）の回数が増加することにより、切換可能な分極の大きさが減少する。
・刷込障害（Imprint failure）：ヒステリシスループの分極駆動電界がシフトする。
・経年変化：時間の経過に伴い、強誘電特性が劣化する（容量及び誘電性の損失）。
【００１０】
これらの劣化は、明らかに、結晶境界（crystal boundaries）における緩和プロセスに起因する。電気的疲労及び刷込障害は、分域境界における電荷の捕捉（charge trapping）に関係する。
【００１１】
近年の経験的レベルの研究により、ナノスケールの分極分域は、導電性の原子間力顕微鏡（atomic force microscope：ＡＦＭ）を用いて、無機誘電性薄膜により生成できることがわかった。導電性の基板上の誘電性有機薄膜にＡｕ導電性のＡＦＭチップにより電気的パルスを印加することにより、３０ｎｍ程度の分域を生成することができる。バイナリ情報は、印加される電気パルスの極性を変化させることにより「書き込む」ことができ、圧電測定により「読み出す」ことができる。この技術は、１９９８年に発行された「ナノテクノロジ（Nanotechnology）」９号第２０８〜２１１頁に記載されているマツシゲ・ケイ（Matsushige, K.）、ヤマダ・エイチ（Yamada, H.）、タナカ・エイチ（Ta-naka, H.）、ホリウチ・ティー（Horiuchi, T.）、チェン・エックス・キュー（Chen, X. Q.）著「有機分子における電気双極子のナノスケール制御及び検出（Nanoscale control and detection of electric dipoles in organic molecules.）」に開示されている。
【００１２】
ナノスケールの粒子技術を用いた電子素子の小型化は、従来の電子素子の製造方法の物理的限界及びコストを回避する一手法である。この手法については、１９９７年にＭＩＴＲＥ社（The MITRE Corporation）のゴールドハーバー−ゴードン・Ｄ（Goldhaber-Gordon, D.）、モンテメルロ・エム・エス（Montemerlo, M. S.）、ラブ・ジェイ・シー（Love, J.C.）、オピテック・ジー・ジェイ（Opiteck, G. J.）、エレンボーゲン・ジェイ・シー（Ellenbogen, J. C.）らが発表した「ナノエレクトロニックデバイス概観（Overview of Nanoelectronic Devices）（http://www.mitre.org/technology/nanotech）」及び、１９９８年、ＭＩＴＲＥ社のエレンボーゲン・ジェイ・シー（Ellenbogen, J. C.）が発表した「ナノエレクトニックデバイス短観（A Brief Overview of Nanoelectronic Devices）（http://www.mitre.org/techno-logy/nanotech）」に開示されている。
【００１３】
欧州特許公開公報ＥＰ０７８８１４９Ａ１号には、基板にナノスケールの粒子を蒸着させる方法が開示されている。ここでは、Ａｕ粒子を負電荷のシトラートイオンによりコートし、基板を正電荷の界面活性剤により処理し、反対の電荷を有する基板及びＡｕ粒子が引き合い、これにより粒子が基板に蒸着して薄膜が形成される。この構造は、トランジスタに似た配列におけるトンネリングゲート（tunnelling-gate）として使用される。さらに、この文献では、過剰電子の形式で情報を記憶する記憶素子も検討されている。この発明では、１ビットの情報は、各粒子における１つの電子の有無に対応している。
【００１４】
ＢａＴｉＯ３及びＰｂＴｉＯ３等のナノスケールの強誘電体材料の結晶粒子を合成する様々な手法が知られている。吸着又は共有結合によりこれらの粒子の表面を修飾することにより、コア材料の特性を変更することなく、界面特性を変化させることができる。表面修飾は、粒子の分散（dispersing）、表面への粒子の固定（immobilizing）、粒子による有機薄膜の実現等に有効である。強誘電体粒子によるこのような処理は、既に実現されている。例えば、７０ｎｍの径を有するＰＺＴは、シリレート化され、水面に単分子層（monoparticulate layers）として拡散され、導電性ガラス基板に転移される。この手法は、１９９５年、ジェイ・物理化学９９，１２３７５−１２３７８（J.Phys.Chem. 99, 12375-12378）記載のコトフ・エヌ・エイ（Kotov, N. A.）、ザバラ・ジー（Zavala, G.）、フェンドラ・ジェイ・エイチ（Fendler, J. H.）著、「強誘電チタン酸リードジルコニウム粒子を用いたラングミュアブロジェット膜（Langmuir-Blodgett films prepared from ferroelectric lead zirconium titanate particles）」に開示されている。コトフ・エヌ・エイ等の論文によれば、分極の測定により、これらの層が強誘電性を示すことが確認されている。
【００１５】
しかしながら、これらの技術には次のような問題がある。無機薄膜（１０ｎｍ以下）の強誘電性は、構造又は界面の組成上の何らかの欠陥により消失し、一方、有機薄膜に書き込まれた分極分域は、時間的に安定しない（１９９８年「ナノテクノロジ（Nanotechnology）」９号第２０８〜２１１頁に記載されているマツシゲ・ケイ（Matsushige, K.）、ヤマダ・エイチ（Yamada, H.）、タナカ・エイチ（Ta-naka, H.）、ホリウチ・ティー（Horiuchi, T.）、チェン・エックス・キュー（Chen, X. Q.）著「有機分子における電気双極子のナノスケール制御及び検出（Nanoscale control and detection of electric dipoles in organic molecules.）」より）。
【００１６】
さらに、今日の強誘電体メモリセルは、バルク効果挙動（bulk-effect behavior）に基づいて動作する。これらの素子は、結晶境界に発生する様々な緩和プロセスにより生じる性能の劣化の影響を受けやすい。書込／読出可能な強誘電体メモリに関して、様々な研究がなされているが、これまでの手法は、現実的な記憶素子の開発を約束するものではなかった。
【００１７】
そこで、従来の強誘電体素子における劣化及び／又は不安定な挙動を示さない強誘電体素子により情報を効率的に記憶する技術の実現が望まれている。
【００１８】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ナノスケールに小型化された記憶素子を実現するとともに、これまでの強誘電体素子の不安定性及び劣化を回避することができる強誘電体メモリの製造方法、情報格納方法及び記憶素子を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る強誘電体メモリの製造方法は、ａ）強誘電体粒子を準備する工程と、ｂ）基板を準備する工程と、ｃ）強誘電状態において、双極子モーメントが基板の表面に対して少なくとも１つの所定の向きである平均の向きを有する軸に沿って配向されるように、少なくとも強誘電体粒子の一部を配向する工程と、ｄ）基板に強誘電体粒子を付着させる工程とを有する。
【００２０】
一具体例においては、上述の工程ｃ及び工程ｄの順序を逆にしてもよい。また、工程ａ及び工程ｂの順序を逆にしてもよい。
【００２１】
また、この軸は、基板の表面に対して同一ではない２以上の異なる所定の方向を平均とする向きを有していてもよい。ここで、「平均」とは、粒子の集合内において、これらの粒子の平均的配向が基板の表面に対する所定の方向を向いている状態を示している。
【００２２】
一具体例において、少なくとも１つの所定の向きは、基板表面に対して実質的に垂直であってもよい。
【００２３】
あるいは、少なくとも１つの所定の向きは、基板表面に対して斜角を形成する向きであってもよい。ここで、「斜角」の値ｘは、０°＜ｘ＜１８０°の範囲をとってもよい。好ましくは、ｘは４５°≦ｘ≦１３５°とするとよい。
【００２４】
すなわち、上述の課題を解決するために、本発明に係る強誘電体メモリの製造方法は、ａ）強誘電体粒子を準備する工程と、ｂ）基板を準備する工程と、ｃ）双極子モーメントが基板の表面に対して実質的に垂直に配向されるように、強誘電体粒子を配向する工程と、ｄ）基板に強誘電体粒子を付着させる工程とを有する。なお、工程ｃ及び工程ｄの順序を逆にしてもよい。また、工程ａ及び工程ｂの順序を逆にしてもよい。
【００２５】
また、強誘電体粒子は、互いに離間して基板上に付着させるとよい。これは、例えば、実効電荷を有する化学的部分（moiety）を粒子に付加し、粒子間に互いに斥力を生じさせることにより実現できる。
【００２６】
また、強誘電体粒子は、静電気的相互作用によって基板上に付着させてもよい。
【００２７】
また、配向は、静電気的相互作用によって生じさせてもよい。これは、例えば、実効電荷を有する化学的部分を粒子に付加し、この電荷により粒子を特定の向きに配向させることによって実現できる。
【００２８】
また、基板は、一電気的極性の電荷を示し、強誘電体粒子は、これと反対の電気的極性の電荷を示すとよい。
【００２９】
また、基板によって示される電荷は、電位を印加し、及びｐＨ値を任意に調整することにより生成され、及び／又は基板に付加された帯電した化学的部分（moiety）としてもよい。極性の異なる電荷の粒子を引き寄せるために電位を印加して基板の電荷を生成又は変更する処理をここでは、「電気泳動堆積（electrophoretic deposition）」と呼ぶ。
【００３０】
また、強誘電体粒子によって示される電荷は、粒子に付加された電荷を有する部分（moiety）であってもよい。
【００３１】
また、電荷を有する部分は負に帯電し、一般式ＸＯ−又はＸＳ−で表され、Ｘは、周期表の第２乃至第１６欄及び第２乃至第６列から選択される構成原子の１つによりＯ−又はＳ−に共有結合されていてもよい。好ましくは、ＸＯ−は、フェノール塩及びカルボキシル酸塩（Ｃ原子がＯ−に結合）、燐酸塩及びホスホン酸塩（Ｐ原子がＯ−に結合）、硫酸塩及びスルホン酸塩（Ｓ原子がＯ−に結合）、ホウ酸塩（Ｂ原子がＯ−に結合）、ヒ酸塩及び亜ヒ酸塩（Ａｓ原子がＯ−に結合）からなるグループから選択される。また、ＸＳ−は、例えばチオレート及びジチオカルバマート（Ｃ原子がＳ−に結合）及びジチオフォスフェート及びジチオフォスフォネート（Ｐ原子がＳ−に結合）からなるグループから選択される。
【００３２】
本発明の一具体例において、電荷を有する部分は、正に帯電し、ここで、Ｃをｓｐ３混成軌道を有する炭素原子として、一般式Ｃ４Ｐ＋又はＣ３Ｓ＋で表され、又は、Ｃをｓｐ３又はｓｐ２混成軌道を有する炭素原子とし、ｓｐ３の場合、係数ａとｂの和を３とし、ｓｐ２の場合、係数ａとｂの和を２として、ＣａＮＨｂ＋で表されるものであってもよい。
【００３３】
一般式Ｃ４Ｐ＋で表される正の電荷を有する化学的部分は、「ホスホニウム」イオンと呼ばれ、Ｃ３Ｓ＋は「スルホニウム」イオンと呼ばれる。これらの化学的部分は、それぞれＲ（ＰＲ１Ｒ２Ｒ３）＋及びＲ（ＳＲ１Ｒ２）＋と表すこともでき、ここで、Ｒは、付加物（appendage）に使用するアルキル基又はアリル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は同一又は異なるアルキル基又はアリル基を表し、これらは結合（環状）されていてもよい。本発明においては、後者の基は小さい方が好ましく、好適な具体例としては、メチル（ＣＨ３）基及びエチル（ＣＨ２ＣＨ３）基がある。なお、アルキル基又はアリル基自身を代用してもよい。例えば、２−ヒドロキシエチル（ＣＨ２ＣＨ３ＯＨ）基をエチル基に代えて使用し、極性を強めてもよい。一般式ＣａＮＨｂ＋で表される正の電荷を有する部分は、「アンモニウム」イオンとして知られている。これらＮを用いる部分の可能性は、アルキル基又はアリル基に代えてＨを使用することができるため、非常に広くなるが、付加のために少なくとも１つのアルキル基又はアリルＲ基が必要である。さらに、これらの部分は、ＲＮＨ３＋（第１級アンモニウム）イオン、ＲＮＲ１Ｈ２＋（第２級アンモニウム）イオン、ＲＮＲ１Ｒ２Ｈ＋（第３級アンモニウム）イオンと表現することもできる。ホスホニウム及びスルホニウム部分と同様、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３基は同一の基であっても異なる基であってもよく、結合（環状）されていてもよい。
【００３４】
電荷を有する化学的部分は、シリレート化により付加してもよい。
【００３５】
また、電荷を有する化学的部分は、錯化により付加してもよい。
【００３６】
ここで、「錯化」とは、粒子固有の１以上の金属原子及び配位子のドナー原子を有する粒子の表面に配位錯体を形成することを意味する。
【００３７】
電荷を有する化学的部分は、金属錯体であってもよい。
【００３８】
電荷を有する部分は、ポリマに付加してもよい。
【００３９】
原理的には、粒子表面に結合できる電荷を有するポリマであればいかなるポリマを使用することもできる。ポリマのうちの幾つかの基は、粒子表面の原子と相互作用して粒子に結合し、残りは電荷を有する部分を提供し、溶媒と相互作用する。後述する実施例６においては、ポリ（アクリル酸）のカルボン酸基が両方の機能を適用し、原理的にチタン原子を介してチタン酸バリウム粒子に結合する。これに代えて使用できるポリマは、ポリ（ホスホン酸）、ポリ（アミノ酸）、ポリ（エチレンイミン）等、多くの種類がある。
【００４０】
強誘電体粒子は、単分域粒子であってもよい。
【００４１】
粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍが好適であり、より好ましくは、１０ｎｍ乃至１５０ｎｍとするとよく、さらに好ましくは２０ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。なお、この粒子のサイズは、粒子の各寸法のうち最も長い部分を指すものとする。
【００４２】
強誘電体粒子は、頂点を共有する酸素八面体を含む混合酸化物からなるグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００４３】
また、強誘電体粒子は、ペロフスカイト型化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００４４】
また、強誘電体粒子は、タングステン青銅型化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００４５】
また、強誘電体粒子は、酸化ビスマス層構造化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００４６】
また、強誘電体粒子は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００４７】
また、強誘電体粒子は、Ａは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｌａ３＋（又は希土類金属）、Ｃｏ３＋、Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋、Ｂｉ３＋からなるグループから選択され、Ｂは、Ｍｇ２＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｈｆ４＋、Ｎｂ５＋、Ｔａ５＋、Ｗ５＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｓｎ４＋、Ｓｂ５＋からなるグループから選択され、ｌ、ｍ、ｎは、グループＡ及びＢの原子による正原子価の合計が２ｎとなるように選択された整数値を表すものとして、一般式ＡｌＢｍＯｎで表される構造を有していてもよい。
【００４８】
また、強誘電体粒子は、基板上に層を形成してもよい。
【００４９】
この層の厚みは、５ｎｍ乃至２００ｎｍとするとよい。
【００５０】
さらに、一具体例においては、この層の厚みを１０ｎｍ乃至１５０ｎｍとする。
【００５１】
また、この層は単分子層としてもよい。
【００５２】
一具体例において、基板は、電極の一部を構成し、基板の少なくとも一部は粒子の懸濁液に含浸される。
【００５３】
また、電極は、電気セルの一部を構成し、電気セルにおいて電界が発生され、電界は、基板に一方の極性の電荷を示させてもよい。
【００５４】
さらに、懸濁液のｐＨ値を調整し、基板に一方の極性の電荷を示させてもよい。
【００５５】
同様に、懸濁液のｐＨ値を調整し、粒子に一方の極性の電荷を示させてもよい。
【００５６】
この懸濁液のｐＨ値は、７乃至９に調整するとよい。
【００５７】
ここで、粒子を基板に付着させた後、粒子は該基板に固定されるとよく、さらに好ましくは、乾燥、及び／又は架橋、及び／又は真空乾燥により粒子を基板に固定するとよい。
【００５８】
ここで「付着（attachment）」の意味は、いかなる形式の接着作用をも含むものとする。「付着」は、例えば、静電気的相互作用により生じるが、この付着のために用いられる力として、この他の力が除外させるわけではない。付着に共有結合力が用いる場合、ここでは、例えば「共有結合作用により付着」のように、明示的に表現する。一方「固定（being fixed）」とは、実質的に共有結合を含む結合作用を表す用語とする。
【００５９】
ここで、強誘電体粒子は、親和力により基板に付着させてもよい。
【００６０】
また、強誘電体粒子は、共有結合作用により基板に付着させてもよい。
【００６１】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る情報格納方法は、上述した製造方法により製造された強誘電体メモリの素子を有する基板に情報を格納する情報格納方法であって、各粒子の電気双極子は、指示手段により指示される。
【００６２】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る情報格納方法は、上述した製造方法により製造された強誘電体メモリの素子を有する基板に情報を格納する情報格納方法であって、指示手段により粒子の全て又は少なくとも一部に強誘電状態の永久双極子モーメントを形成し、粒子のグループが実質的に同じ永久双極子モーメントを有するようにする。
【００６３】
ここで、粒子のグループとは、例えば１×２、２×２、３×３、４×４、２×３、２×４、３×４等の粒子のアレイを意味する。
【００６４】
強誘電状態の双極子モーメントは、基板に対して実質的に垂直であってもよい。
【００６５】
また、強誘電状態の双極子モーメントは、基板に対して斜角を形成するものであってもよい。
【００６６】
指示手段は、走査プローブ顕微鏡（scanning probe microscope：ＳＰＭ）のプローブからなるグループから選択してもよい。
【００６７】
好適な具体例においては、双極子モーメントは、個別の強誘電体粒子に電気パルスを印加することにより及び／又は強誘電体粒子のグループに電気パルスを印加することにより形成される。
【００６８】
また、好適な具体例においては、双極子モーメントは、個別の強誘電体粒子に電気パルスを印加することにより及び／又は強誘電体粒子のグループに電気パルスを印加することにより指示される。
【００６９】
なお、「電気双極子を指示する」といった表現は、例えば、電気双極子が軸方向に沿って上向きであるか下向きであるか判定する動作を含む。「強誘電体粒子を配向する」といった表現は、例えば、双極子の「指示動作」を実行することができる方向に粒子の軸を向ける動作を含む。
【００７０】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る記憶素子は、基板と、基板に付着され、電気双極子が基板の表面に対して少なくとも１つの向きである平均の向きを有する強誘電体粒子とを備える。
【００７１】
少なくとも１つの所定の向きは、基板表面に対して実質的に垂直としてもよい。
【００７２】
なお、「少なくとも１つの所定の向き」は、２以上の異なる所定の向きを含む形態を包含する。
【００７３】
この他の具体例において、少なくとも１つの所定の向きは、基板表面に対して斜角を形成する向きであってもよい。ここで、「斜角」の値ｘは、０°＜ｘ＜１８０°の範囲をとってもよい。好ましくは、ｘは４５°≦ｘ≦１３５°とするとよい。
【００７４】
ここで、強誘電体粒子は、互いに離間して基板上に付着していることが好ましい。
【００７５】
好適な具体例においては、強誘電体粒子は、静電気的相互作用によって基板上に付着している。
【００７６】
また、基板は、一電気的極性の電荷を示し、強誘電体粒子は、反対の電気的極性の電荷を示すことが望ましい。
【００７７】
さらに、基板によって示される電荷は、電位を印加し、及びｐＨ値を任意に調整することにより生成してもよく及び／又は基板に付加された帯電した化学的部分（moiety）としてもよい。
【００７８】
強誘電体粒子によって示される電荷は、電荷を有する化学的部分であってもよい。
【００７９】
また、強誘電体粒子によって示される電荷は、粒子に付加された電荷を有する部分（moiety）であってもよい。
【００８０】
また、電荷を有する部分は負に帯電し、一般式ＸＯ−又はＸＳ−で表され、Ｘは、周期表の第２乃至第１６欄及び第２乃至第６列から選択される構成原子の１つによりＯ−又はＳ−に共有結合されていてもよい。好ましくは、ＸＯ−は、フェノール塩及びカルボキシル酸塩（Ｃ原子がＯ−に結合）、燐酸塩及びホスホン酸塩（Ｐ原子がＯ−に結合）、硫酸塩及びスルホン酸塩（Ｓ原子がＯ−に結合）、ホウ酸塩（Ｂ原子がＯ−に結合）、ヒ酸塩及び亜ヒ酸塩（Ａｓ原子がＯ−に結合）からなるグループから選択される。また、ＸＳ−は、例えばチオレート及びジチオカルバマート（Ｃ原子がＳ−に結合）及びジチオフォスフェート及びジチオフォスフォネート（Ｐ原子がＳ−に結合）からなるグループから選択される。
【００８１】
また、本発明の一具体例において、電荷を有する部分は、正に帯電し、ここで、Ｃをｓｐ３混成軌道を有する炭素原子として、一般式Ｃ４Ｐ＋又はＣ３Ｓ＋で表され、又は、Ｃをｓｐ３又はｓｐ２混成軌道を有する炭素原子とし、ｓｐ３の場合、係数ａとｂの和を３とし、ｓｐ２の場合、係数ａとｂの和を２として、ＣａＮＨｂ＋で表されることを特徴とする請求項８又は９記載の強誘電体メモリの製造方法。
【００８２】
電荷を有する化学的部分は、シリレート化により付加してもよい。
【００８３】
また、電荷を有する化学的部分は、錯化により付加してもよい。
【００８４】
ここで、「錯化」とは、粒子固有の１以上の金属原子及び配位子のドナー原子を有する粒子の表面に配位錯体を形成することを意味する。
【００８５】
電荷を有する化学的部分は、金属錯体であってもよい。
【００８６】
電荷を有する部分は、ポリマに付加してもよい。
【００８７】
強誘電体粒子は、単分域粒子であってもよい。
【００８８】
粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍが好適であり、より好ましくは、１０ｎｍ乃至１５０ｎｍとするとよく、さらに好ましくは２０ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。なお、この粒子のサイズは、粒子の各寸法のうち最も長い部分を指すものとする。
【００８９】
上記強誘電体粒子は、頂点を共有する酸素八面体を含む混合酸化物からなるグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００９０】
また、強誘電体粒子は、ペロフスカイト型化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００９１】
また、強誘電体粒子は、タングステン青銅型化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００９２】
また、強誘電体粒子は、酸化ビスマス層構造化合物のグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００９３】
また、強誘電体粒子は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのグループから選択された化合物により形成してもよい。
【００９４】
また、強誘電体粒子は、Ａは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｌａ３＋（又は希土類金属）、Ｃｏ３＋、Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋、Ｂｉ３＋からなるグループから選択され、Ｂは、Ｍｇ２＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｈｆ４＋、Ｎｂ５＋、Ｔａ５＋、Ｗ５＋、Ｍｎ３＋、Ｆｅ３＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｓｎ４＋、Ｓｂ５＋からなるグループから選択され、ｌ、ｍ、ｎは、グループＡ及びＢの原子による正原子価の合計が２ｎとなるように選択された整数値を表すものとして、一般式ＡｌＢｍＯｎで表される構造を有していてもよい。
【００９５】
また、基板上に強誘電体粒子の層を形成してもよい。この層の厚みは、５ｎｍ乃至２００ｎｍとするとよい。また、この層は単分子層としてもよい。
【００９６】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る使用方法は、上述した本発明に基づく製造方法により製造された強誘電体メモリ又は上述した本発明に基づく製造方法から得られる強誘電体メモリ、あるいは上述した本発明に基づく記憶素子をバイナリ情報の記憶に使用する。ここで、強誘電体メモリ又は記憶素子は、電子分品内で使用してもよい。
【００９７】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る情報格納方法は、強誘電体粒子を準備する工程と、基板を準備する工程と、基板に強誘電体粒子のレセプタを設ける工程と、強誘電体粒子に、上述のレセプタと粒子を結合するための配位子を設ける工程と、強誘電体粒子を基板に結合し、強誘電体の単分子層を形成し、方向付け手段により強誘電体粒子の電気双極子を方向付けする工程とを有する。
【００９８】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る記憶素子は、基板と、この基板に結合された強誘電体分子の単分子層とを備える。
【００９９】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る記憶素子の使用方法は、本発明に係る強誘電体メモリの製造方法により製造され、又は本発明に係る強誘電体メモリの製造方法から得られた記憶素子又は本発明に係る記憶素子を用いてバイナリ情報を記憶する。
【０１００】
本発明の一具体例においては、強誘電体粒子は、静電気作用により基板に付着する。
【０１０１】
好適な具体例においては、レセプタは、基板に一電気的極性を与える。
【０１０２】
また、一具体例において、配位子は、基板の極性と反対の極性を粒子に与える。
【０１０３】
本発明の好適な具体例においては、レセプタは、電界の印加及び／又はｐＨ値の調整により発生された電荷である。
【０１０４】
配位子は、シラン誘電体に結合した電荷を有する化学的部分であり、この化学的部分は、３−アミノプロピル及びＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルからなるグループから選択してもよい。
【０１０５】
好適な具体例において、強誘電体粒子は、均等なサイズを有している。
【０１０６】
好ましくは、強誘電体粒子は単分域粒子（single-domain particle）とするとよい。
【０１０７】
この粒子は、実質的に立方体及び／又は球状の形態を有していてもよい。
【０１０８】
一具体例においては、粒子はプレート結晶構造を有している。
【０１０９】
粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍが好適であり、より好ましくは、１０ｎｍ乃至１５０ｎｍとするとよく、さらに好ましくは２０ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。なお、この粒子のサイズは、粒子の各寸法のうち最も長い部分を指すものとする。
【０１１０】
好適な具体例において、この粒子は、結晶構造を有している。
【０１１１】
さらにこの強誘電体粒子は、無機強誘電体化合物から形成してもよい。
【０１１２】
また、好適な具体例において、この強誘電体粒子は、ペロフスカイト型化合物、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛（lead zirconate）からなるグループから選択され、より好ましくは、ペロフスカイト型化合物は、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒｘＴｉｌ−ｘＯ３（ＰＺＴ）、ＡＢＸ３からなるグループから選択され、ここで、ＡはＣａ２＋、Ｂａ２＋、Ｐｂ２＋、Ｓｒ２＋、Ｃｄ２＋、Ｋ＋、Ｎａ＋及び希土類金属からなるグループから選択され、Ｂは、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｓｎ４＋、Ｎｂ５＋、Ｈｆ４＋、Ｔａ５＋、Ｗ５＋、Ｇａ３＋からなるグループから選択され、Ｘは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉからなるグループから選択される。
【０１１３】
なお、上述した単分子層の厚みは、５ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。
【０１１４】
さらに、好ましくは、基板は導電性を有しているとよい。
【０１１５】
本発明において、基板は、粒子の寸法に比べて平滑であるとよい。
【０１１６】
本発明の一具体例において、基板は、ガラス、表面修飾されたガラス、表面に追加層が形成されたガラス、フッ素ドープされた酸化スズ（Ｆ−ＳｎＯ２）層が形成されたガラスのうちのいずれかから形成してもよい。
【０１１７】
好適な具体例において、この基板は、電気的セルの電極の一部を構成し、この電気セルは、開回路状態（開回路電気セル）及び閉回路状態（閉回路電気セル）のいずれの状態もとることができ、電極の一部は、粒子の懸濁液に少なくとも部分的に含浸され、電気セルを閉回路状態にすることにより、外部電界が印加されて、電気セルが分極する。
【０１１８】
さらに、好適な具体例において、懸濁液のｐＨ値は、開回路状態において２〜６とし、閉回路状態において７〜９とする。
【０１１９】
好適な具体例において、粒子を基板に結合した後、単一層が基板に固定される。この単一層は乾燥、及び／又は架橋、及び／又は真空乾燥により基板に固定してもよい。
【０１２０】
また、方向付け手段は、電気パルスを印加するための走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）のプローブからなるグループから選択される。
【０１２１】
電気双極子の方向付けは、個別の強誘電体粒子に電気パルスを印加することにより実現できる。
【０１２２】
強誘電体粒子を親和力により基板に結合させてもよい。
【０１２３】
あるいは、強誘電体粒子は、共有結合作用により基板に結合させてもよい。
【０１２４】
本発明の好適な実施の形態において、強誘電体粒子は、基板上のレセプタと強誘電体粒子の配位子の相互作用により基板に結合される。
【０１２５】
ここで、強誘電粒子は、静電気的相互作用により基板に結合してもよい。
【０１２６】
好適な具体例において、レセプタは、一電気的極性を基板に与え、及び／又は配位子は一電気的特性を基板に与え、及び／又は配位子は逆の電気的特性を粒子に与える。
【０１２７】
レセプタは、電界の印加及び／又はｐＨ値の調整により発生される電荷であってもよい。
【０１２８】
配位子は、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン及びＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランからなるグループから選択してもよい。
【０１２９】
好適な具体例において、強誘電体粒子は、均等なサイズを有している。
【０１３０】
好ましくは、強誘電体粒子は単分域粒子（single-domain particle）とするとよい。
【０１３１】
この粒子は、実質的に立方体及び／又は球状の形態を有していてもよい。
【０１３２】
粒子のサイズは、５ｎｍ乃至２００ｎｍが好適であり、より好ましくは、１０ｎｍ乃至１５０ｎｍとするとよく、さらに好ましくは２０ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。なお、この粒子のサイズは、粒子の各寸法のうち最も長い部分を指すものとする。この最も長い部分とは、直径であってもよく、粒子の最も長い辺の長さであってもよい。
【０１３３】
好適な具体例において、この粒子は、結晶構造を有している。
【０１３４】
さらにこの強誘電体粒子は、無機強誘電体化合物から形成してもよい。
【０１３５】
また、好適な具体例において、この強誘電体粒子は、ペロフスカイト型化合物、酒石酸ナトリウムカリウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛からなるグループから選択され、より好ましくは、ペロフスカイト型化合物は、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒｘＴｉｌ−ｘＯ３（ＰＺＴ）、ＡＢＸ３からなるグループから選択され、ここで、ＡはＣａ２＋、Ｂａ２＋、Ｐｂ２＋、Ｓｒ２＋、Ｃｄ２＋、Ｋ＋、Ｎａ＋及び希土類金属からなるグループから選択され、Ｂは、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｓｎ４＋、Ｎｂ５＋、Ｈｆ４＋、Ｔａ５＋、Ｗ５＋、Ｇａ３＋からなるグループから選択され、Ｘは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉからなるグループから選択される。
【０１３６】
なお、上述した単分子層の厚みは、５ｎｍ乃至１００ｎｍとするとよい。
【０１３７】
本発明において、基板は、粒子の寸法に比べて平滑であるとよい。
【０１３８】
本発明の一具体例において、基板は、ガラス、表面修飾されたガラス、表面に追加層が形成されたガラス、フッ素ドープされた酸化スズ（Ｆ−ＳｎＯ２）層が形成されたガラスのうちのいずれかから形成してもよい。
【０１３９】
本発明の好適な具体例において、本発明に基づく記憶素子は、電子部品の中で使用される。
【０１４０】
「強誘電体粒子」とは、強誘電性を示す粒子である。「基板」という用語は、粒子が付着できるあらゆる物体を指示するものとする。基板Ａの「単分子層」とは、基板Ａ上の分子又は原子の単層からなる膜を意味する。ここで使用する「・・・の結合は、静電気的相互作用により行われる」等といった表現は、静電気的相互作用に伴う及び／又は静電気的相互作用に起因する結合の関係を表す。「レセプタ」及び「配位子」は、相互に作用し相互に結合することができる２つのエンティティを指示する。これらは官能基であってもよく、逆電気極性を有する基であってもよく、電界の印加又は他の手法により発生した逆の極性を有する単なる電荷であってもよい。「粒子が均一のサイズを有する」とは、粒子が、平均的に、実質的に同じサイズを有するという意味である。「単分域粒子」とは、粒子が単一の強誘電分域を有することを意味する。強誘電分域は、全ての電気双極子が実効分極により配向されるエンティティである。「導電性」とは、電荷、電子、正孔、イオン等を伝導する性質を意味する。「基板は、粒子の寸法に比べて平滑である」とは、ピーク（及びピークに挟まれた谷）の平均寸法により測定された基板の粗さが粒子の平均寸法より小さいことを意味する。「開回路状態」及び「閉回路状態」とは、それぞれ開かれた及び閉じられた電気回路を意味する。「電極の少なくとも一部を含浸させる」とは、電極の表面の全て又は一部を含浸させることを意味する。
【０１４１】
本発明により、個別にアドレス指定可能な不揮発性記憶素子として強誘電粒子のアレイを使用することができる。一具体例において選択された粒子は、サイズの分布が小さく、高度な結晶体（ナノ結晶）であり、単分域強誘電性を有する。本発明によれば、１ビットの情報は、各粒子の電気双極子の上又は下の向きに対応する。また、単一の粒子に代えて、小さなアレイ（例えば、１×２、２×２、３×３、４×４、２×３、２×４、３×４等）又は粒子のクラスタによりメモリ単位格子を構成してもよい。
【０１４２】
本発明は、従来の手法に比べて、以下のような利点を有する。
・本発明により、不揮発性強誘電体記憶素子を１００ｎｍスケール以下に小型化することができる。
・強誘電分域が個別の粒子として互いに分離されているため、記憶素子は、多結晶素子に存在するメカニズムによって劣化しない。
・読出処理を非破壊方式で行うことができる。
【０１４３】
強誘電性又は上述したこの他の挙動に基づく従来の記憶素子で、これら全ての利点を有する記憶素子はない。
【０１４４】
【発明の実施の形態】
図１は、キュリー温度Ｔｃ以下の環境で強誘電体材料が示す通常のヒステリシス曲線を示すグラフである。破線で示す曲線は、材料が最初に製造された状態からの分極を示し、実線で示す曲線は、抗電界Ｅｃを超える電界が印加されて材料が永久的に分極された後の、ヒステリシスループを表している。
【０１４５】
図２は、強誘電体ＡＢＯ３ペロフスカイト結晶（Ｔｃ以下）の歪んだ単位立方格子構造（distorted cubic unit cell structure）を示す図である。Ｂ４＋イオンは、Ｏ２−イオンにより定義される平面より僅かに上又は下に位置する。ここでは、６つの分極方向のうちの２つが示されている。これらの６つの方向は、外部電界が存在しないと生じない。歪んだ単位格子においては、Ｂ４＋イオンは、酸素イオン平面より上又は下である２つの安定位置を有する。Ｂ４＋イオンは、いずれの位置にあっても、Ｏ２−イオンの負電荷中心に対して、僅かな割合（約０．１Å程度）でいずれかの方向に偏っており、これにより電気双極子が形成される。この電気双極子は、隣接する単位格子の電子双極子に対して自発的に整列し、これにより、強誘電分域として知られるマイクロ構造エンティティが形成され、複数のセルディメンションに亘って実効電気分極（net electrical polarization）が生じる。Ｂ４＋イオンの２つの可能な位置間のエネルギ障壁は、イオンが電界の影響を受けて２つの位置間を移動できる程度に十分小さなものであり、したがってこの材料は、容易に方向付けて分極することができる。電気双極子の向きは、逆電界が印加されるまで残る。通常、イオンの変位は、最高１０１３Ｈｚの周波数を有する電界の反転に応答する。
【０１４６】
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）は、多層コンデンサに好適な強誘電体材料である。この材料のキュリー温度Ｔｃは１２０℃であり、飽和分極Ｐｓは、２３℃において０．２６Ｃｍ−２である。ＢａＴｉＯ３の誘電性挙動及び温度依存性を変更するために、Ｂａ２＋をＳｒ２＋、Ｃａ２＋、Ｐｂ２＋、Ｃｄ２＋に置換したり、又はＴｉ４＋をＺｒ４＋、Ｓｎ４＋、Ｈｆ４＋に置換してもよい。ドープ処理が施されていないＢａＴｉＯ３は、３．２ｅＶの光バンドキャップを有するｐ型半導体である。
【０１４７】
図３は、一般的なＦＲＡＭ素子における強誘電体構造を示す図である。図３（ａ）は、ＦＥＦＥＴを示し、図３（ｂ）はＦＥＣＡＰを示している。いずれの構造も多結晶誘電体材料を備えている。
【０１４８】
ＦＥＦＥＴは、ソース６０、ゲート７０、ドレイン９０及びシリコン基板１００を備える通常のＭＯＳトランジスタのＳｉＯ２ゲート誘電層を強誘電体薄膜８０に置き換えたものである。この場合、強誘電体の残留分極がチャンネル導電性を制御する。したがって、電界効果トランジスタの実効閾値電圧は、分極の向きに依存する。これにより、一定のゲート電圧によりこの素子に流れる電流レベルを測定することにより情報を読み出すことができる。この読出メカニズムは被破壊型である。
【０１４９】
他方の種類のＦＲＡＭ、すなわちＦＥＣＡＰは、従来のダイナミックランダムアクセスメモリ（dynamic random access memory：ＤＲＡＭ）における二酸化珪素コンデンサの代替えとなるものである。
【０１５０】
ＦＥＣＡＰは、基板と平行な２つの電極１１０、１２０と、これら電極１１０、１２０間に挟み込まれた強誘電体材料１３０とを備える。この場合、強誘電体の分極は、電極の電荷を補償するように高められ、電極の電荷を切り換えることにより分極が変化する。このため、ＦＥＣＡＰに電圧を印加し、変位電流を電流統合ビット線コンデンサ（current-integrating bit-line capacitor）における電圧降下として測定することにより、情報コンテンツを読み出すことができる。この電圧は、非切換ＦＥＣＡＰの対応する基準電圧と比較される。この種のＦＲＡＭセルは、読出メカニズムにより元の情報コンテンツが破壊され、したがって素子を再びプログラミングしなくてはならないという問題がある。
【０１５１】
図４は、本発明に基づき、キューブ状のＢａＴｉＯ３単粒子１０の表面をシリレート剤であるＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランにより修飾する手法を説明する図である。この反応基は、粒子１０表面に存在する−ＯＨ基に縮合し、これにより正電荷を有する−ＮＨ２＋基及び−ＮＨ３＋基が導入される。
【０１５２】
図５は、本発明に基づき、ＴＥＣ（transparent electrical conducting）ガラス電極上にＢａＴｉＯ３粒子の単粒子層を堆積させる手法を説明する図である。基板３０上には、Ｆ−ＳｎＯ２層３２が形成されている。懸濁液中のＢａＴｉＯ３粒子１０、１０’は、図４に示すように、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランにより表面修飾されている。反対側の電極３４上には金属膜３６が形成されている。なお、ここでは、図を簡潔にするために、粒子１０上の電荷を省略して示している。図５（ａ）は、酸性環境下において回路を開いた状態を示し、粒子１０は分散し、２つの電極間で、溶液相において、不規則に配向されている。粒子１０及びＦ−ＳｎＯ２層３２はいずれも正に帯電している。図５（ｂ）は、中性環境下において回路を閉じた状態を示し、粒子１０はＴＥＣガラス電極に吸着され、これらの粒子１０の配向分極は電界の方向を向いている。粒子１０は正に帯電し、Ｆ−ＳｎＯ２層３２は、負に帯電している。粒子１０間及び粒子１０とＦ−ＳｎＯ２層３２との間には、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン基が介在している。なお、図５（ｂ）において、「＋」は正電荷を表し、「−」は負電荷を表す。
【０１５３】
詳しくは、図４及び図５は、本発明に基づき、基板に対して垂直な結晶軸を有するチタン酸バリウムの単分子層を準備する工程の具体例を説明している。粒子は、一辺の長さが２０〜７０ｎｍの立方晶系結晶であり、オーストラリア、ウエスタンオーストラリア州、ネドランド（Nedlands）のアドバンスド・パウダ・テクノロジ社（Advanced Powder Technology Pty.Ltd.: http://www.apt-powders.com）より入手することができる。まず、粒子は、シリレート剤であるＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン基により修飾される。この反応は、実質的に粒子表面の水酸基（−ＯＨ）の一部を第２級及び第３級アンモニウム基（−ＮＨ２＋、−ＮＨ３＋）に置換することにより粒子を正に帯電した有機層（準単分子層）によりコーティングする。次に、電界が印加され、粒子はＴＥＣガラス基板に堆積されるとともに電界の向きに配向される。ＴＥＣガラスは、フッ素ドープされた酸化第２スズ（Ｆ−ＳｎＯ３）の薄膜により導電性を有する。まず、図５（ａ）に示すように、回路を開いた状態において、粒子の酸性（ｐＨ＝３〜４）懸濁液が電極間に配置される。この条件下では、酸性ｐＨにおいて、粒子の表面及びＴＥＣガラスの表面（Ｆ−ＳｎＯ３）は、正に帯電しているため、吸着は起こらない。続いて、回路を閉じることにより、両電極間に電界が発生され、一方、懸濁液は塩基を加えることによりｐＨ＝７〜８に中和される。この条件下では、中性ｐＨにおいて、粒子は正に帯電し、ＴＥＣガラス（Ｆ−ＳｎＯ２）は、特に印加された電位により負に分極され、負に帯電しているため、粒子はＴＥＣガラス基板に吸着される。粒子は、図５（ｂ）に示すように、この吸着プロセスにおいて、電界の方向に配向される。粒子は、電界が除去された後も、静電引力によりＴＥＣガラス基板に吸着された状態で残留する。吸着層は、その後に、熱により誘起される配向のランダム化に対して、吸着層を安定化させるために化学的架橋される。この方法は、球形を含むいかなる粒子形状にも適用できる。
【０１５４】
図６は、各誘電体粒子にバイナリ情報を記憶させる手法を説明する図である。各粒子は、単一の強誘電性結晶分域を有している。これらの粒子は、導電性基板に吸着されており、指示手段１４０、この具体例においては、電気パルス生成器１５０に取り付けられた走査型プローブ顕微鏡（scanning probe microscope：以下、ＳＰＭという）の導電性チップ１４０により個別にアドレッシングされる。ＳＰＭの導電性チップ１４０を介して、粒子には負又は正の電気パルスが印加され、これにより、各粒子の電気双極子は、それぞれ上向き又は下向きに分極される。この図６は、ＳＰＭの導電性チップ１４０を用いて、各強誘電体粒子に電気パルスを印加することにより、バイナリ情報を書き込む手法を示している。破線の矢印は、導電性チップ１４０の移動方向を示している。これらの粒子は、図５を用いて説明した工程により導電性基板上に形成された単分子層又は準単分子層として存在する。各粒子は、ＳＰＭの導電性チップ１４０を移動させることによりアドレッシングすることができる。印加されるパルスの電界の強さは、抗電界Ｅｃ以上とする。印加される電界の極性により、粒子内の永久双極子の極性を上向きとするか下向きとするかが決定し、この永久双極子の向きが０又は１のバイナリ情報を表している。
【０１５５】
なお、図４〜図６に示す手法は、例示的なものであり、本発明はこれらの特定の具体例に限定されるものではない。本発明により、１００ｎｍスケール以下の記憶素子を製造することができ、電子素子のさらなる小型化を実現することができる。
【０１５６】
以下に示す１５個の実施例は、粒子の修飾及び基板への蒸着を詳細に説明するものであるが、本発明はここに開示する組成、形式及び手法に限定されるものではない。
【０１５７】
粒子の表面修飾
実施例１
ＢａＴｉＯ３粉（１ｇ）をトルエン（２０ｍｌ）に懸濁し、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＳ）（０．１ｇ）を添加する。この混合物を４時間、８０℃〜１００℃に加熱した後、室温に冷却し、遠心分離する。上澄み液を取り除いた後、再びトルエン（１０ｍｌ）に懸濁し、遠心分離することにより沈殿物を２回洗浄し、同様にエタノール（１０ｍｌ）により１回洗浄し、８０℃の真空下で乾燥させる。次に、乾燥されたＢａＴｉＯ３粉を１Ｍの塩酸（２０ｍｌ）に懸濁し、完全に分散するまで超音波処理を行う。ここで、完全な分散が実現できなかった場合、遠心分離により分散されなかった材料を除去する。
【０１５８】
実施例２
実施例１における分散用の水溶液（１０ｍｌ）にブロム酢酸を混合し、溶解させる。次に、１Ｍの炭酸ナトリウム水溶液（１０ｍｌ）を加える。この混合物を２時間、８０℃〜１００℃で熱し、室温に冷却して遠心分離する。上澄み液を取り除いた後、再び水（５ｍｌ）に懸濁し、遠心分離することにより沈殿物を２回洗浄する。この洗浄された沈殿物を再び水（１０ｍｌ）に懸濁し、完全に分散するまで超音波処理を施す。ここで、完全な分散が実現できなかった場合、遠心分離により分散されなかった材料を除去する。
【０１５９】
実施例３
ＢａＴｉＯ３粉（１ｇ）をイソプロパノール（２０ｍｌ）に懸濁し、５−スルホサリチル酸（０．１ｇ）を加える。この混合物を２時間、７０℃〜８０℃に加熱した後、室温に冷却し、遠心分離する。上澄み液を取り除いた後、イソプロパノール（１０ｍｌ）に再び懸濁し、遠心分離することにより、沈殿物を２回洗浄する。続いて、洗浄された沈殿物を８０℃の真空下で乾燥させる。乾燥された粉末を０．００１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）に懸濁し、完全に分散するまで超音波処理を施す。ここで、完全な分散が実現できなかった場合、遠心分離により分散されなかった材料を除去する。
【０１６０】
これは、錯化の具体例である。ここで、配位子は、５−スルホサリチル酸であり、この配位子は、チタン酸バリウムの表面のチタン原子に結合する。以下に示すように、この分子から水素イオンを脱離させることにより、この分子は、カルボキシレート及びフェノラートの酸素原子を介して、チタン原子に結合することができ、これにより負に帯電したスルホン酸基は、粒子の表面から離れる方向を向く。
【０１６１】
実施例４
塩化第２銅の０．１Ｍ水溶液（１０ｍｌ）を攪拌しながら、水色から深い青色への変化が観察されなくなるまで、実施例１の水性分散媒を徐々に加える。
【０１６２】
実施例５
塩化第２銅の０．１Ｍ水溶液（１０ｍｌ）を攪拌しながら、水色から深い青色への変化が観察されなくなるまで、実施例２の水性分散媒を徐々に加える。
【０１６３】
実施例４及び実施例５は、請求項１４に対応する。これらの実施例における電荷を有する化学的部分は、銅（第２銅、Ｃｕ２＋）イオン錯体である。第２銅イオンは、４面配位体構造をとりやすい。実施例４において、４つのドナー原子は、２つのＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基に存在するＮ−原子であってもよい。実施例５においては、４つのドナー原子は、２つのＮ−原子及びブロム酢酸による修飾（実施例２）の後に存在する２つのカルボン酸Ｏ−原子であってもよい。
【０１６４】
実施例６
ＢａＴｉＯ３粉（１ｇ）をイソプロパノール（２０ｍｌ）に懸濁し、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）（０．１ｇ）を加える。この混合物を２時間、７０℃〜８０℃で熱し、室温に冷却して遠心分離する。上澄み液を取り除いた後、イソプロパノール（１０ｍｌ）に再び懸濁し、遠心分離することにより、沈殿物を２回洗浄する。続いて、洗浄された沈殿物を８０℃の真空下で乾燥させる。乾燥された粉末を０．００１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液（２０ｍｌ）に懸濁し、完全に分散するまで超音波処理を施す。ここで、完全な分散が実現できなかった場合、遠心分離により分散されなかった材料を除去する。
【０１６５】
基板の表面修飾
実施例７
フッ素ドープされたＳｎＯ２導電層を有する透明な導電性ガラス基板（約１０ｃｍ２のＦ−ＳｎＯ２ガラス基板）をトルエン２０ｍｌのＡＥＡＰＳ（０．１ｇ）溶液に含浸させる。溶液を１時間、８０℃〜１００℃に熱する。基板を取り出した後、基板をトルエンで洗浄し、続いてエタノールで洗浄し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。
【０１６６】
実施例８
約１０ｃｍ２のＦ−ＳｎＯ２ガラス基板をトルエン２０ｍｌの（３−グリシドキシプロピル）−トリメトキシシラン（ＧＰＳ）（０．１ｇ）溶液に含浸させる。溶液を１時間、８０℃〜１００℃に加熱する。基板を取り出した後、基板をトルエンで洗浄し、続いてエタノールで洗浄し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。
【０１６７】
実施例９
カーボン膜が蒸着された約１０ｃｍ２のガラス基板をプラズマクリーナに挿入し、カーボン膜の表面が親水性となるまでＯ２プラズマにより処理する。
【０１６８】
粒子の静電堆積
実施例１０
約１０ｃｍ２のＦ−ＳｎＯ２ガラス基板を実施例１におけるＡＥＡＰＳ処理された粒子の水性分散媒（２ｍｌを２０ｍｌの水で希釈した）に含浸する。この分散媒を攪拌しながら、ｐＨが約７．５となるまで、０．００１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加える。１時間後にガラス基板を取り出し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。
【０１６９】
実施例１１
実施例８のＦ−ＳｎＯ２ガラス基板（約１０ｃｍ２）をＡＥＡＰＳ処理し、実施例３に示すＳＳＡ処理された粒子の水性分散媒（２ｍｌを２０ｍｌの水で希釈）に含浸させる。この分散媒を攪拌しながら、ｐＨが約５になるまで０．００１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加える。１時間後にガラス基板を取り出し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。
【０１７０】
粒子の電気泳動堆積
実施例１２
実施例１におけるＡＥＡＰＳ処理された粒子の水性分散媒の一部（２ｍｌ）を水（２０ｍｌ）で希釈し、１ｃｍの間隔を有する１０ｃｍ２のコプレーナ電極の開回路セルを配設する。カソード基板としては、Ｆ−ＳｎＯ２ガラスを使用し、アノードとしてはＣガラスを使用する。電圧の印加には、周知の直流電源を使用する。１Ｖの電圧を印加することにより、粒子はＦ−ＳｎＯ２ガラスに堆積する。堆積が完了すると（約１分）、電極を分極したまま基板を取り出す。次に、分極をオフに切り換え、基板を切り離し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。これに代えて、カソードを取り出す前に、分散媒のｐＨが約７．５になるまで、分散媒を攪拌しながら徐々に０．００１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を加えてもよい。
【０１７１】
実施例１３
処理されていないＦ−ＳｎＯ２ガラスに代えて、実施例８のＧＰＳ処理されたＦ−ＳｎＯ２ガラスをカソードして使用し、実施例１２と同様の処理を行う。
【０１７２】
実施例１４
実施例６におけるＰＡＡ処理された粒子の水性分散媒の一部（２ｍｌ）を水（２０ｍｌ）で希釈し、１ｃｍの間隔を有する１０ｃｍ２のコプレーナ電極の開回路セルを配設する。アノード基板としてはＣガラスを使用し、カソードとしては、Ｆ−ＳｎＯ２ガラスを使用する。１Ｖの電圧を印加することにより、粒子はＣガラスに堆積する。堆積が完了すると（約１分）、電極を分極したまま基板を取り出す。次に、分極をオフに切り換え、基板を切り離し、８０℃の真空下で２時間乾燥させる。
【０１７３】
実施例１５
処理されていないＣガラスに代えて、実施例９のプラズマ処理されたＣガラスをカソード基板として使用し、実施例１４と同様の処理を行う。
【０１７４】
以上の説明、請求の範囲及び／又は図面に示した本発明の特徴のそれぞれ、及びこれらの特徴の組合せ、これらの特徴を実現するための材料は、全て本発明の範囲内にある。
【０１７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る強誘電体メモリの製造方法は、強誘電状態において、双極子モーメントが基板の表面に対して少なくとも１つの所定の向きである平均の向きを有する軸に沿って配向されるように、少なくとも強誘電体粒子の一部を配向し、基板に強誘電体粒子を付着させる。これにより、ナノスケールに小型化された強誘電体メモリ素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キュリー温度以下における強誘電体材料のヒステリシス曲線を示す図である。
【図２】キュリー温度以下における強誘電体ＡＢＯ３ペロフスカイト結晶の歪んだ単位立方格子を示す図である。
【図３】（ａ）はＦＥＦＥＴの構造を示し（ｂ）はＦＥＣＡＰの構造を示す図である。
【図４】キューブ状のＢａＴｉＯ３粒子をシリレート剤Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランにより表面修飾する手法を説明する図である。
【図５】ＴＥＣガラス電極上にＢａＴｉＯ３粒子の単分子層を堆積させる手法を説明する図である。
【図６】各強誘電体粒子にバイナリ情報を記憶させる手法を説明する図である。
【符号の説明】
１０  強誘電体粒子、３０  基板、３２  Ｆ−ＳｎＯ２層、３４  電極、３６金属膜
【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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