東京科学大学の舟窪浩教授と産業技術総合研究所の上原雅人主任研究員らの研究チームは、「強誘電体メモリ」の材料候補である「ガリウムスカンジウム窒化物GaScN」の動作電圧の高さを改善する新材料を開発した。──強誘電体メモリとは、不揮発性メモリの一種で、強誘電体のヒステリシス（履歴効果）を利用してデジタルデータを保存する技術。電源を切ってもデータを保持できるため、消費電力が少なく、データの書き換え回数が多いという特徴を持っている。しかし、コストが高く、材料やプロセス技術の開発が進んでいないため、フラッシュメモリのような量産には至っていない。そうした状況がある中、強誘電体メモリの使用材料として、安定な結晶構造と高い耐熱性、大きな残留分極値を有するGaScNが有望視されている。しかし、GaScNの導入においては、動作電圧が高すぎることが大きな課題となっていた。──本研究では、新たなGaScN結晶を開発することで、動作電圧を従来の6割に低減することに成功した。従来のGaScNはSc濃度44％が限界とされていたが、統計学的手法を用いて作製プロセスを最適化することで、結晶性を保ちながらSc濃度を53％にまで高めることに成功した。これにより、抗電界は約1.5 MV/cmと従来の半分以下となり、HfO2系と同等レベルの低電圧動作が可能となった。また、GaScNは150℃以下での製膜が可能であり、メモリセルと演算セルの近接化による消費電力削減も期待できる。──研究チームは分極反転のメカニズム解明や基板・電極との界面の強誘電性への影響調査をさらに進め、GaScNを用いた強誘電体メモリデバイスの実用化を目指す。また、もう一つの阻害要因であるトンネル接合型強誘電メモリの実用化に向けたGaScNの極薄膜化技術の開発に挑戦していくという。