Resistance modulation in SmNiO3 FET with hBN as gate insulator.
Abstract
SmNiO3 (SNO) is typical correlated oxide that shows an abrupt metal-insulator transition (MIT) at ~ 350 K. Since the resistance of SNO changes by orders of magnitude across the MIT, SNO shows great potential as a channel material of field effect transistor (FET). A two-dimensional layered material, hexagonal boron nitride (hBN) has attracted intense attention to apply as a gate insulator owing to the extremely high electric field attainable at the interface. To realize modulation of MIT for SNO, I am trying to produce a SNO-channel/hBN-gate insulator FET structure. In this study, I have grown SNO epitaxial thin film deposited on SrTiO3(100) substrates by using pulsed laser deposition. By tuning Sm/Ni ratio in the sintered target [1] and oxygen pressure [2] in deposition process, the epitaxial SmNiO3 film with MIT was successfully fabricated. I found that the best condition for SNO film growth was Sm: Ni = 1: 1.5 and, PO2 = 60 Pa, and temperature = 920 K. Using this SNO film as channel and transferring hBN on it, I am trying to produce hBN/SNO FET structure. In the presentation, I will explain the details of SNO/hBN FET.
タイトル
ゲート絶縁体としてhBNを用いたSmNiO 3 FETでの抵抗変調
概要
ニッケル酸サマリウム SmNiO3（SNO）は、約350Kで急峻な金属絶縁体相転移（MIT）を示す典型的な強相関電子系酸化物です。SNOの抵抗値は相転移を通して桁違いに変化するため、SNOは電界効果トランジスタ（FET）のチャネル材料として大きく期待されています。二次元層状物質の六方晶窒化ホウ素（hBN）は、界面で高い電界を誘起出来るためにゲート絶縁体として現在注目を集めています。そこで、SNOのMIT変調による巨大抵抗変化を実現するため、SNOチャネル/hBN-ゲート絶縁体FETを作製しようとしています。本研究では、パルスレーザー堆積法（PLD）を用いてSrTiO3（１００）基板上にSNO薄膜を成長させました。焼却ターゲット中のSm/Ni比 [1]と堆積プロセス中の酸素分圧 [2]を調整することでエピタキシャルSmNiO3膜を作製することに成功しました。SNO膜の成長に最適な条件はSm：Ni＝1：1.5、PO2＝60 Pa、温度＝920 Kです。このSNO膜をチャネルとして使用し、その上にhBNを転写して、SNO/hBN FET の作製を試みています。この発表ではhBN/SNO FET の詳細について説明します。