[发明专利]微小开关及使用其的电子设备

说明书

一种微小开关，其特征在于，其由第1电极、第2电极及多孔性高分子金属络合物导电体构成，上述多孔性高分子金属络合物导电体以下述式(1)表示，构成上述第1电极的金属与构成上述第2电极的金属的氧化还原电位不同。[ML_x]_n(D)_y(1)，其中，M表示选自元素周期表的2～13族中的金属离子，L表示在其结构内含有2个以上的可与上述M配位的官能团且可与2个上述M交联的配体，D表示不包含金属元素的导电性助剂。x为0.5～4，y相对于1个x为0.0001～20。n表示由[ML_x]构成的结构单元的重复数，n为5以上。

技术领域

本发明涉及由含有导电性助剂的多孔性高分子金属络合物(PCP： PorousCoordination Polymer)形成的多孔性高分子金属络合物导电体及利 用了其的微小开关以及利用了其的电子设备。

本申请基于2016年1月22日在日本申请的特愿2016-010864号及特 愿2016-010865号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

本申请说明书中使用的“开关”是指具有通过某些方法能够变化的多个 稳定状态、且通过使各个稳定状态与例如“0”、“1”对应来保持数据的机构。 作为微小开关的一种有存储器，如果是作为存储器的一种的DRAM (Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)，则通过使电容 器被充电的状态和空的状态分别与“1”、“0”对应来实现数据存储，如果是 快闪(Flash)存储器，则通过使在浮动门中注入有电荷的状态和没有注入 电荷的状态分别与“1”、“0”对应来实现数据存储。这些微小开关类作为个 人计算机和移动设备等的记录材料被广泛利用，微小开关类的特性承担着 决定利用它们的设备的性能那样重要的作用。

微小开关的最大问题是就现有材料而言特性改善接近极限。对于微小 开关的特性改善，广泛采用了微细化的方法。这是由于：越进行微细化， 则耗电的降低、响应速度的提高、由高度集成化带来的高功能化、小型轻 量化越成为可能。作为微细化方法，一般利用了光刻技术，但本技术也存 在光的波长这样的固有的临界值，据说目前使用的微小开关的进一步小型 化是困难的。此外，既然采用通过电荷是否进入了浮动门来进行判断的方 式，就通过数个电子来进行判断的以往方式而言，因存在漏电路径(leak path)而数据消失等问题是不可避免的，在这一意义上也给高性能化带来界 限。作为高性能化的方法，研究了将元件层叠的方法，当然层叠化需要高 端的技术，会产生成品率的降低、制造成本的问题等。

为了即使将形状微细化而电流也不会流出，还有利用氮化膜来防止电 荷的泄漏的方法，但是既然使用起因于上述的光波长的界限的光刻技术， 则微细化存在界限。

也有不是利用现有材料的微细化、而利用新型的机理来开发更高性能 的开关的动向。例如作为下一代的快闪存储器，可列举出MRAM (Magnetoresistive Random AccessMemory，磁阻式随机存取存储器)、 PRAM(Phase Change Random Access Memory，相变随机存取存储器)、 ReRAM(Resistance Random Access Memory，电阻式随机存取存储器)。MRAM存在结构复杂、成品率低、制造成本高等问题。PRAM利用缓冷、 急冷来进行开关，在原理上不能说速度极限高。ReRAM虽然在目前没有被 实用化，但是基于形成金属纳米线的机理的存储器，若使大电流流过、即 作为开关使用，则能够期待稳定的动作，由于在结构上简易，所以还可期 待制造成本的降低、容易层叠化等。

多孔性高分子金属络合物(PCP：Porous Coordination Polymer)是由金 属离子和有机配体得到的具有纳米水平的细孔的结晶性固体，由于各种金 属离子、有机配体的组合及骨架结构的多样性，考虑了气体吸附、分离材 料、催化剂、传感器、医药品等各种应用。