Vanadium dioxide (VO2) shows drastic resistance change owing to metal-insulator transition around room temperature, and it is expected to be applied for next generation electronic devices. Typically, exotic properties in nanoscale, for example, multistep transition in the nano-structured VO2 [1] originated from nanoscale electronic phase separation, has been attracting much attentions, which increase an importance of the nano-structure fabrication and nano-property investigation. To understand and control nanoscale properties toward nano electronic devices, a nanofabrication technique with accurate size control is essential. For this purpose, we have developed original nanofabrication technique: 3D nano-template pulsed laser deposition (PLD) [2], where the target material is deposited onto the side-surface of the three-dimensionally patterned template.In this study, VO2 nanowall wire structures were produced using this technique, and I succeeded to fabricate VO2 nanowall wire with multihetero interfaces of the buffer TiO2 layer/ on a 3D-MgO template substrate, and TiO2. The line widths are 40 nm of VO2, 30 nm of TiO2. The key advantage of this technique is that the smaller size of VO2 nanowall than the resolution limitation of top-down technique with nm order controllability. In the presentation, we will show the details of our nanofabrication technique, and transport property of VO2 nanowall wire.
二酸化バナジウム(VO2)は室温近傍において金属絶縁体転移に伴った劇的な抵抗変化を示す物質であり、次世代デバイスへの応用として期待されている。典型的な例としてナノ電子相分離に起因したナノ構造のVO2におけるマルチステップな抵抗変化は非常に注目を集めており、ナノ構造作製やナノ特性開発の重要性を高めている。ナノデバイスに向けたナノ特性を理解し制御するために、正確なサイズ制御を伴ったナノ構造作製技術は必要不可欠である。この目的のために、我々は独自のナノ構造作製技術である3DナノテンプレートPLD法を開発した。これは三次元に配列されたテンプレートの側面にターゲット材料を蒸着できる技術である。この研究においてもVO2ナノウォールワイヤーはこの技術によって作製され、3D-MgOをテンプレート基板とし、TiO2をバッファー層とした面内マルチヘテロ界面を持ったVO2ナノウォールワイヤーの作製に成功した。線幅はそれぞれ40nmのVO2、30nmのTiO2である。この技術の大きな利点はナノメートルレベルの制御性をもって、トップダウンの分解能限界以下のサイズのVO2ナノ構造を作製できる点である。発表ではナノ構造作製技術の詳細とVO2ナノウォールワイヤーの電気伝導特性を発表する。