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Title:
SWITCHING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/150751
Kind Code:
A1
Abstract:
There is provided a switching element capable of high density integration and facilitating lamination. The switching element (100) includes: an insulating substrate (10), a first electrode (30) provided on the insulating substrate (10), a second electrode (40) provided above the first electrode (30), and an inter-electrode gap portion (50) provided between the first electrode (30) and the second electrode (40) and having a nanometer-order gap that generates a resistance-switching phenomenon by the application of a predetermined voltage to between the first electrode (30) and the second electrode (40).

Inventors:
FURUTA SHIGEO (JP)
TAKAHASHI TSUYOSHI (JP)
ONO MASATOSHI (JP)
NAITOH YASUHISA (JP)
SHIMIZU TETSUO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060914
Publication Date:
December 17, 2009
Filing Date:
June 13, 2008
Export Citation:
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Assignee:
FUNAI EAA TECH RES INST INC (JP)
NAT INST OF ADVANCED IND SCIEN (JP)
FUNAI ELECTRIC CO (JP)
FURUTA SHIGEO (JP)
TAKAHASHI TSUYOSHI (JP)
ONO MASATOSHI (JP)
NAITOH YASUHISA (JP)
SHIMIZU TETSUO (JP)
International Classes:
H01L49/02; H01L21/28; H01L29/06; H01L45/00
Foreign References:
JP2007123828A2007-05-17
JP2005175164A2005-06-30
JP2005079335A2005-03-24
JP2006128438A2006-05-18
JPH0519295A1993-01-29
Attorney, Agent or Firm:
ARAFUNE, Hiroshi et al. (JP)
Hiroshi Arafune (JP)
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Claims:
 絶縁性基板と、
 前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体と、
 前記絶縁性基板に設けられた第1電極と、
 前記第1電極の上方に設けられた第2電極と、
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ、前記第1電極と前記第2電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
 前記電極間間隙部を内包することにより当該電極間間隙部を大気と遮断する封止部材と、を備え、
 前記第1電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第1電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第2電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 絶縁性基板と、
 前記絶縁性基板に設けられた第1電極と、
 前記第1電極の上方に設けられた第2電極と、
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ、前記第1電極と前記第2電極との間への所定電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が生じるナノメートルオーダーの間隙を有する電極間間隙部と、
 を備えることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、
 前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体を備え、
 前記第1電極は、前記絶縁体の側面に接して設けられ、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第1電極と、当該絶縁体の当該側面に設けられた前記第2電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた絶縁体を備え、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記絶縁体の側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記絶縁体の前記側面に設けられた前記第2電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、
 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記ホールの内面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第2電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2~5の何れか一項に記載のスイッチング素子において、
 前記電極間間隙部が大気と遮断されていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極の上面の一部を露出するためのホールを備え、
 前記第2電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、前記ホールの開口部を覆う部分に、前記第1電極に向かって突出する第2電極突出部を備え、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記第2電極突出部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項7に記載のスイッチング素子において、
 前記第2電極突出部の先端は、前記ホールの内面に設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記ホールの前記内面に設けられた前記第2電極突出部の先端と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項7に記載のスイッチング素子において、
 前記第2電極突出部は、前記第1電極に向かって下面が略凹状に突出しており、
 前記第1電極は、前記ホールにより露出された部分に、前記第2電極に向かって上面が略凹状に突出する第1電極突出部を備え、
 前記第1電極突出部の端部と、前記第2電極突出部の端部と、は上下方向に対向するように構成され、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極突出部の端部と、前記第2電極突出部の端部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、
 前記絶縁性基板は、凹部を有し、
 前記第1電極は、前記絶縁性基板の前記凹部内に設けられているとともに、上面に第1電極凹部を備え、
 前記第2電極は、前記第1電極の上方を覆うことにより当該第1電極を大気と遮断するように設けられ、前記第1電極の上方を覆う部分に第2電極凹部を備え、
 前記第1電極凹部の端部と、前記第2電極凹部の端部と、は上下方向に対向するよう構成され、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極凹部の端部と、前記第2電極凹部の端部と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
 請求項2に記載のスイッチング素子において、
 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体を備え、
 前記絶縁体は、当該絶縁体を前記第1電極と離間させるとともに、前記第1電極の上方の一部を露出するためのホールを備え、
 前記第1電極は、上面に、前記第2電極に向かって突出する第1電極突出部を備え、
 前記第2電極は、前記ホールの開口部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮断するように設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極突出部の先端と、前記第2電極と、の間に設けられていることを特徴とするスイッチング素子。
Description:
スイッチング素子

 本発明は、ナノギャップ電極を用いたス ッチング素子に関する。

 現在、デバイスの小型化、高密度化に伴 、電気素子の一層の微細化が望まれている その一例として、微細な間隙を隔てた2つの 電極(ナノギャップ電極)を用い、その間隙を 能性有機分子にて橋架けした素子が注目さ ている。例えば、白金を用いて形成された ノギャップ電極の間隙に、カテナン系分子 配置したものが知られている(例えば、非特 許文献1参照)。当該電極に電圧を印加するこ により、カテナン系分子は酸化還元反応を け、スイッチング動作が可能となっている

 また、ナノギャップ電極としては、その 隙をナノ微粒子にて橋架けした素子も注目 れている。例えば、硫化銀及び白金を用い ナノギャップ電極を作成し、その間隙に銀 子を配置したものが知られている(例えば、 非特許文献2参照)。当該電極に電圧を印加す ことにより、電気化学反応が起きて銀粒子 伸縮することで、電極間を架橋・切断でき スイッチング動作が可能となっている。

 ところが、上記の何れのスイッチング素子 あっても、ナノギャップ電極間に特殊な合 分子や複雑な金属の複合系が必要となって る。また、スイッチング動作に化学反応を 用するため、素子の劣化が起こりやすいと う問題がある。
 そこで、酸化シリコンと金という安定な材 からなり、傾斜蒸着という簡便な製造方法 より製造され、スイッチング動作を安定的 繰り返し行うことができるスイッチング素 が開発されている(例えば、特許文献1参照)
Science,289(2000)1172-1175 Nature,433(2005)47-50

特開2005-79335号公報

 しかしながら、上記のスイッチング素子 、平らな絶縁性基板上に2次元的に作成され ているため、集積密度を上げるのが困難であ るとともに、積層化も困難であるという問題 がある。

 本発明の課題は、より高密度で集積でき 且つ、積層化が容易になるスイッチング素 を提供することにある。

 上記課題を解決するため、請求項1に記載の 発明は、
 絶縁性基板と、
 前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体 、
 前記絶縁性基板に設けられた第1電極と、
 前記第1電極の上方に設けられた第2電極と
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けら 、前記第1電極と前記第2電極との間への所定 電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が 生じるナノメートルオーダーの間隙を有する 電極間間隙部と、
 前記電極間間隙部を内包することにより当 電極間間隙部を大気と遮断する封止部材と を備え、 前記第1電極は、前記絶縁体の側 に接して設けられ、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記 絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側 に設けられた前記第1電極と、当該絶縁体の 当該側面に設けられた前記第2電極と、の間 設けられていることを特徴とする。

 請求項2に記載の発明は、
 絶縁性基板と、
 前記絶縁性基板に設けられた第1電極と、
 前記第1電極の上方に設けられた第2電極と
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けら 、前記第1電極と前記第2電極との間への所定 電圧の印加により抵抗のスイッチング現象が 生じるナノメートルオーダーの間隙を有する 電極間間隙部と、
 を備えることを特徴とする。

 請求項3に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体 備え、
 前記第1電極は、前記絶縁体の側面に接して 設けられ、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記 絶縁体の前記側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記絶縁体の前記側 に設けられた前記第1電極と、当該絶縁体の 当該側面に設けられた前記第2電極と、の間 設けられていることを特徴とする。

 請求項4に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記第1電極と前記第2電極との間に設けら た絶縁体を備え、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記 絶縁体の側面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記 絶縁体の前記側面に設けられた前記第2電極 、の間に設けられていることを特徴とする

 請求項5に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体 を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極の上面の一部を 露出するためのホールを備え、
 前記第2電極は、前記絶縁体の上面と、前記 ホールの内面と、に接して設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記 ホールの前記内面に設けられた前記第2電極 、の間に設けられていることを特徴とする

 請求項6に記載の発明は、
 請求項2~5の何れか一項に記載のスイッチン 素子において、
 前記電極間間隙部が大気と遮断されている とを特徴とする。

 請求項7に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体 を備え、
 前記絶縁体は、前記第1電極の上面の一部を 露出するためのホールを備え、
 前記第2電極は、前記ホールの開口部を覆う ことにより当該ホール内を大気と遮断するよ うに設けられ、前記ホールの開口部を覆う部 分に、前記第1電極に向かって突出する第2電 突出部を備え、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記 第2電極突出部と、の間に設けられているこ を特徴とする。

 請求項8に記載の発明は、
 請求項7に記載のスイッチング素子において 、
 前記第2電極突出部の先端は、前記ホールの 内面に設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極と、前記 ホールの前記内面に設けられた前記第2電極 出部の先端と、の間に設けられていること 特徴とする。

 請求項9に記載の発明は、
 請求項7に記載のスイッチング素子において 、
 前記第2電極突出部は、前記第1電極に向か て下面が略凹状に突出しており、
 前記第1電極は、前記ホールにより露出され た部分に、前記第2電極に向かって上面が略 状に突出する第1電極突出部を備え、
 前記第1電極突出部の端部と、前記第2電極 出部の端部と、は上下方向に対向するよう 構成され、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極突出部の 端部と、前記第2電極突出部の端部と、の間 設けられていることを特徴とする。

 請求項10に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記絶縁性基板は、凹部を有し、
 前記第1電極は、前記絶縁性基板の前記凹部 内に設けられているとともに、上面に第1電 凹部を備え、
 前記第2電極は、前記第1電極の上方を覆う とにより当該第1電極を大気と遮断するよう 設けられ、前記第1電極の上方を覆う部分に 第2電極凹部を備え、
 前記第1電極凹部の端部と、前記第2電極凹 の端部と、は上下方向に対向するよう構成 れ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極凹部の端 部と、前記第2電極凹部の端部と、の間に設 られていることを特徴とする。

 請求項11に記載の発明は、
 請求項2に記載のスイッチング素子において 、
 前記第1電極を覆うように設けられた絶縁体 を備え、
 前記絶縁体は、当該絶縁体を前記第1電極と 離間させるとともに、前記第1電極の上方の 部を露出するためのホールを備え、
 前記第1電極は、上面に、前記第2電極に向 って突出する第1電極突出部を備え、
 前記第2電極は、前記ホールの開口部を覆う ことにより当該ホール内を大気と遮断するよ うに設けられ、
 前記電極間間隙部は、前記第1電極突出部の 先端と、前記第2電極と、の間に設けられて ることを特徴とする。

 請求項1に記載の発明によれば、絶縁性基 板と、絶縁性基板の上面に設けられた絶縁体 と、絶縁性基板に設けられた第1電極と、第1 極の上方に設けられた第2電極と、第1電極 第2電極との間に設けられ、第1電極と第2電 との間への所定電圧の印加により抵抗のス ッチング現象が生じるナノメートルオーダ の間隙を有する電極間間隙部(ナノギャップ 極間)と、によってスイッチング素子が構成 されている。すなわち、電極間間隙部を構成 する第1電極と、電極間間隙部と、電極間間 部を構成する第2電極と、が上下方向に並ん 配置されているため、より高密度で集積で 、且つ、積層化が容易になる。

また、請求項1に記載の発明によれば、第1 極は、絶縁体の側面に接して設けられ、第2 電極は、絶縁体の上面と、絶縁体の側面と、 に接して設けられ、電極間間隙部は、絶縁体 の側面に設けられた第1電極と、当該絶縁体 当該側面に設けられた第2電極と、の間に設 られている。すなわち、絶縁性基板の上面 絶縁体を作成して、絶縁性基板の上面、絶 体の側面、及び絶縁体の上面に電極(第1電 及び第2電極)を作成して、電極間間隙部を形 成するだけでよいため、簡単に製造すること ができる。

 また、請求項1に記載の発明によれば、電 極間間隙部を内包することにより当該電極間 間隙部を大気と遮断する封止部材を備えてい る。すなわち、封止部材によって電極間間隙 部が大気や水分と接触しないように構成され ているため、当該スイッチング素子をさらに 安定的に動作させることができる。

 請求項2に記載の発明によれば、絶縁性基 板と、絶縁性基板に設けられた第1電極と、 1電極の上方に設けられた第2電極と、第1電 と第2電極との間に設けられ、第1電極と第2 極との間への所定電圧の印加により抵抗の イッチング現象が生じるナノメートルオー ーの間隙を有する電極間間隙部(ナノギャッ 電極間)と、によってスイッチング素子が構 成されている。すなわち、電極間間隙部を構 成する第1電極と、電極間間隙部と、電極間 隙部を構成する第2電極と、が上下方向に並 で配置されているため、より高密度で集積 き、且つ、積層化が容易になる。

 請求項3に記載の発明によれば、請求項2 記載の発明と同様の効果が得られるのは無 のこと、絶縁性基板の上面に設けられた絶 体を備え、第1電極は、絶縁体の側面に接し 設けられ、第2電極は、絶縁体の上面と、絶 縁体の側面と、に接して設けられ、電極間間 隙部は、絶縁体の側面に設けられた第1電極 、当該絶縁体の当該側面に設けられた第2電 と、の間に設けられている。すなわち、絶 性基板の上面に絶縁体を作成して、絶縁性 板の上面、絶縁体の側面、及び絶縁体の上 に電極(第1電極及び第2電極)を作成して、電 極間間隙部を形成するだけでよいため、簡単 に製造することができる。

 請求項4に記載の発明によれば、請求項2 記載の発明と同様の効果が得られるのは無 のこと、第1電極と第2電極との間に設けられ た絶縁体を備え、第2電極は、絶縁体の上面 、絶縁体の側面と、に接して設けられ、電 間間隙部は、第1電極と、絶縁体の側面に設 られた第2電極と、の間に設けられている。 すなわち、絶縁性基板の上面に電極(第1電極) を作成して、当該電極の上面に絶縁体を作成 して、絶縁体の側面及び絶縁体の上面に電極 (第1電極及び第2電極)を作成して、電極間間 部を形成するだけでよいため、簡単に製造 ることができる。

 請求項5に記載の発明によれば、請求項2 記載の発明と同様の効果が得られるのは無 のこと、第1電極を覆うように設けられた絶 体を備え、絶縁体は、第1電極の上面の一部 を露出するためのホールを備え、第2電極は 絶縁体の上面と、ホールの内面と、に接し 設けられ、電極間間隙部は、第1電極と、ホ ルの内面に設けられた第2電極と、の間に設 けられている。すなわち、絶縁性基板の上面 に電極(第1電極)を作成して、当該電極を覆う ように絶縁体を作成して、絶縁体に当該電極 の上面の一部を露出するためのホールを形成 して、絶縁体の上面及びホールの内面に電極 (第1電極及び第2電極)を作成するだけでよい め、簡単に製造することができる。

 請求項6に記載の発明によれば、請求項2~5 の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得 られるのは無論のこと、電極間間隙部が大気 と遮断されている。すなわち、電極間間隙部 が大気や水分と接触しないように構成されて いるため、当該スイッチング素子をさらに安 定的に動作させることができるとともに、電 極間間隙部を構成する第1電極及び第2電極の 質の選択の幅が広がる。

 請求項7,8,9に記載の発明によれば、請求 2に記載の発明と同様の効果が得られるのは 論のこと、第2電極は、ホールの開口部を覆 うことにより当該ホール内を大気と遮断する ように設けられている。すなわち、電極間間 隙部が大気や水分と接触しないように構成さ れているため、当該スイッチング素子をさら に安定的に動作させることができるとともに 、電極間間隙部を構成する第1電極及び第2電 の材質の選択の幅が広がる。

 また、請求項7,8,9に記載の発明によれば 第1電極を覆うように設けられた絶縁体を備 、絶縁体は、第1電極の上面の一部を露出す るためのホールを備え、第2電極は、ホール 開口部を覆うように設けられ、ホールの開 部を覆う部分に、第1電極に向かって突出す 第2電極突出部を備え、電極間間隙部は、第 1電極と、第2電極突出部と、の間に設けられ いる。すなわち、絶縁性基板の上面に第1電 極を作成して、第1電極を覆うように絶縁体 作成して、絶縁体に第1電極の上面の一部を 出するためのホールを形成して、絶縁体の 面、ホールの開口部、及びホールの内部に 2電極を作成するだけでよいため、簡単に製 造することができる。

 請求項10に記載の発明によれば、請求項2 記載の発明と同様の効果が得られることは 論のこと、第2電極は、第1電極の上方を覆 ことにより当該第1電極を大気と遮断するよ に設けられている。すなわち、電極間間隙 が大気や水分と接触しないように構成され いるため、当該スイッチング素子をさらに 定的に動作させることができるとともに、 極間間隙部を構成する第1電極及び第2電極 材質の選択の幅が広がる。

 また、請求項10に記載の発明によれば、 縁性基板は、凹部を有し、第1電極は、絶縁 基板の凹部内に設けられているとともに、 面に第1電極凹部を備え、第2電極は、第1電 の上方を覆うように設けられ、第1電極の上 方を覆う部分に第2電極凹部を備え、第1電極 部の端部と、第2電極凹部の端部と、は上下 方向に対向するよう構成され、電極間間隙部 は、第1電極凹部の端部と、第2電極凹部の端 と、の間に設けられている。すなわち、絶 性基板の凹部に第1電極を作成して、第1電 を覆うように第2電極を作成するだけでよく 加えて絶縁体が必要ないため、簡単に製造 ることができる。

 請求項11に記載の発明によれば、請求項2 記載の発明と同様の効果が得られることは 論のこと、第1電極を覆うように設けられた 絶縁体を備え、絶縁体は、当該絶縁体を第1 極と離間させるとともに、第1電極の上方の 部を露出するためのホールを備え、第1電極 は、上面に、第2電極に向かって突出する第1 極突出部を備え、第2電極は、ホールの開口 部を覆うことにより当該ホール内を大気と遮 断するように設けられ、電極間間隙部は、第 1電極突出部の先端と、第2電極と、の間に設 られている。すなわち、電極間間隙部が大 や水分と接触しないように構成されている め、当該スイッチング素子をさらに安定的 動作させることができるとともに、電極間 隙部を構成する第1電極及び第2電極の材質 選択の幅が広がる。

 以下に、本発明について、図面を用いて具 的な態様を説明する。ただし、発明の範囲 、図示例に限定されない。
 ここで、図1は、本発明を適用した一実施形 態として例示するスイッチング素子100の要部 を模式的に示す断面図である。また、図2は 図1のスイッチング素子100に封止部材60を設 てスイッチングデバイス1000とした例を示す 式図である。

 本実施形態にかかるスイッチング素子100 、例えば、図1に示すように、絶縁性基板10 、絶縁性基板10の上面に設けられた絶縁体20 と、絶縁性基板10の上面に設けられた第1電極 30と、第1電極30の上方に設けられた第2電極40 、第1電極30と第2電極40との間に設けられた 極間間隙部50と、などを備えて構成される

 具体的には、例えば、絶縁体20は、絶縁 基板10の上面に接して設けられており、第1 極30は、絶縁性基板10の上面と、絶縁体20の 面21下側と、に接して設けられており、第2 極40は、絶縁体20の上面と、絶縁体20の側面21 上側と、に接して設けられており、電極間間 隙部50は、絶縁体20の側面21下側に設けられた 第1電極30と、絶縁体20の側面21上側に設けら た第2電極40と、の間に設けられている。

 絶縁性基板10は、例えば、スイッチング素 100の電極(第1電極30)を設けるための支持体を 構成している。
 絶縁性基板10の構造及び材質は、特に限定 れるものではない。具体的には、例えば、 縁性基板10の表面の形状は、平面であっても よいし、凹凸を有していてもよい。また、絶 縁性基板10は、例えば、Si等の半導体基板の 面に酸化膜等を設けたものであってもよい 、基板そのものが絶縁性とされたものであ てもよい。また、絶縁性基板10の材質として は、例えば、ガラス、酸化珪素(SiO 2 )などの酸化物、窒化珪素(Si 3 N 4 )などの窒化物等が好ましく、このうち、酸 珪素(SiO 2 )が、第1電極30との密着性と、その製造にお る自由度と、が大きい点で好適となってい 。

 絶縁体20は、例えば、スイッチング素子100 2つの電極(第1電極30及び第2電極40)を隔てて けるための支持体を構成している。
 絶縁体20の構造及び材質は、特に限定され ものではない。具体的には、例えば、絶縁 20の表面の形状は、絶縁体20が絶縁性基板10 上面に設けられていれば、平面であっても いし、凹凸を有していてもよい。また、絶 体20は、例えば、絶縁性基板10の一部に酸化 等を設けたものであってもよいし、絶縁性 板10全面に酸化膜等を設け、その一部を取 去ったものであってもよい。また、絶縁体20 の材質としては、例えば、ガラス、酸化珪素 (SiO 2 )などの酸化物、窒化珪素(Si 3 N 4 )などの窒化物等が好ましく、このうち、酸 珪素(SiO 2 )が、第1電極40及び第2電極30との密着性と、 の製造における自由度と、が大きい点で好 となっている。

 第1電極30は、例えば、第2電極40と対になっ 当該スイッチング素子100のスイッチング動 を行うためのものである。
 第1電極30の形状は、第1電極30が、絶縁性基 10に設けられているとともに、絶縁体20の側 面21に接して設けられていれば、特に限定さ るものではなく、適宜任意に変更すること できる。
 第1電極30の材質は、特に限定されるもので なく、例えば、金、銀、白金、パラジウム ニッケル、アルミニウム、コバルト、クロ 、ロジウム、銅、タングステン、タンタル カーボン、及びこれらの合金から選ばれる なくとも1つであることが好ましい。ここで 、第1電極30は、絶縁性基板10及び絶縁体20と 接着性を強化するために、例えば、異なる 属を2層以上重ねて用いてもよい。具体的に 、例えば、第1電極30は、クロム及び金の積 (多層)構造としてもよい。

 第2電極40は、例えば、第1電極30と対になっ 当該スイッチング素子100のスイッチング動 を可能にする。
 第2電極40の形状は、第2電極40が、第1電極30 上方に設けられているとともに、絶縁体20 上面と、絶縁体20の側面21と、に接して設け れていれば、特に限定されるものではなく 適宜任意に変更することができる。
 第2電極40の材質は、特に限定されるもので なく、例えば、金、銀、白金、パラジウム ニッケル、アルミニウム、コバルト、クロ 、ロジウム、銅、タングステン、タンタル カーボン、及びこれらの合金から選ばれる なくとも1つであることが好ましい。ここで 、第2電極40は、絶縁体20との接着性を強化す ために、異なる金属を2層以上重ねて用いて もよい。具体的には、例えば、第2電極40は、 クロム及び金の積層(多層)構造としてもよい

 電極間間隙部50は、例えば、第1電極30と 2電極40との間への所定電圧の印加により抵 のスイッチング現象が生じるナノメートル ーダーの間隙を有するものであり、当該ス ッチング素子100のスイッチング現象を発現 る役割を具備している。

 電極間間隙部50が有する間隙の幅、すなわ 、第1電極30と第2電極40との間(ナノギャップ 極間)の距離(間隔)Gは、例えば、0nm<G≦13nm であるのが好ましく、0.8nm<G<2.2nmである がより好ましい。
 ここで、距離Gの上限値を13nmとしたのは、 えば、傾斜蒸着で作成する場合には、ギャ プ間隔が13nmより大きくなるとスイッチング 起きなくなるためである。
 一方、距離Gの下限値は、0nmとすると第1電 30と第2電極40とが短絡していることになるが 、実施例1の電流-電圧特性の測定結果のグラ (例えば、図6)は0V付近で変化しており、0nm り大きいギャップが存在することが明らか ある。なお、下限値は、顕微鏡測定によっ 決定することは困難であるが、トンネル電 が生じうる最小距離であるということがで る。即ち、下限値は、素子が動作したとき 、電流-電圧特性がオームの法則に従わずに 子力学的なトンネル効果が観測される距離 理論値である。
 なお、トンネル電流の理論式に抵抗値を代 すると、ギャップ間隔の計算結果として0.8n m<G<2.2nmの範囲が求められる。

 また、電極間間隙部50(第1電極30と第2電極40 の間)の直流電気抵抗は、例えば、1kωより きく10Tω未満であるのが好ましく、10kωより きいのがより好ましい。
 ここで、抵抗の上限値を10Tωとしたのは、10 Tω以上とすると、スイッチングが起きなくな るためである。
 一方、抵抗の下限値を1kωとしたのは、現状 では1kω以下に下がったことがないためであ 、これを下限としている。
 なお、スイッチとして考えると、OFF状態で 抵抗は高いほどよいため、上限値はより高 値となるのが好ましいが、ON状態での抵抗 1kωであると、mAオーダーの電流が簡単に流 てしまい、他の素子を破壊する可能性があ ため、下限値は10kω程度とするのが好ましい 。

 なお、第1電極30と第2電極40との間の最近接 位(電極間間隙部50)は、例えば、第1電極30と 第2電極40とが対向する領域に1若しくは複数 所形成されていてもよい。
 また、第1電極30と第2電極40との間には、例 ば、当該第1電極30及び第2電極40の構成材料 からなる島部分(中州部分)が形成されてい もよい。この場合には、例えば、第1電極30 島部分との間、第2電極40と島部分との間に 定の間隙(電極間間隙部50)が形成されて、第1 電極30と第2電極40とが短絡していなければよ 。

 上記構成のスイッチング素子100は、例えば 図2に示すように、封止部材60により内包(封 止)されることによってスイッチングデバイ 1000を形成するようになっている。
 なお、第1電極30及び第2電極40の各々には、 ード線L1,L2が接続されており、当該リード L1,L2は封止部材60の外側に延出されている(図 2参照)。

封止部材60は、例えば、電極間間隙部50を大 から遮断して、当該スイッチング素子100を らに安定に動作させるためのものである。 の封止部材60は、例えば、少なくとも電極間 間隙部50を内包するように設けられ、絶縁性 板10を含め当該スイッチング素子100全体が 止されることが好ましい。
 封止部材60の形状及び材質は、電極間間隙 50を大気から遮断する機能を具備する限り、 適宜任意に変更することができる。封止部材 60の材質は、例えば、公知の半導体封止材料 用いることができ、必要に応じて、公知の 質からなる気体バリヤ層等を設けてもよい
 なお、第1電極30及び第2電極40(ナノギャップ 電極)の全体を、例えば、適当な真空チャン ー(図示省略)内に設置して、これをスイッチ ング素子として使用する場合は、封止部材60 省略できる。

 封止部材60の内部は、例えば、減圧環境と ることができるほか、種々の物質で満たす とができる。封止部材60の内部の圧力Pは、 えば、10 -6 Pa<P<2×10 5 Paとするのが好ましく、10 2 Pa<P<10 5 Paとするのがより好ましい。
 ここで、圧力Pの上限値は、10 5 Paまでの圧力で動作することは確認している 、これ以上の高圧での取り扱いが難しいた 、空気漏れ等を考慮して圧力を少し上げる 度である2×10 5 Paを上限値としたものである。
 一方、圧力Pの下限値は、10 -6 Paまでの圧力で動作することは確認している 、これ以上の低圧での取り扱いが難しいた 、工業的に簡単な真空系で到達できる程度 ある10 2 Paを下限値とするのがより好ましい。
 また、封止部材60の内部は、例えば、乾燥 気、窒素、Arなどの希ガス等の不活性な気体 又はトルエンなどの電気的に不活な有機溶剤 で満たしてもよい。

 次に、スイッチング素子100の製造方法につ て説明する。
 スイッチング素子100は、例えば、(a)絶縁性 板10の上面に絶縁体20を作成して、(b)絶縁性 基板10の上面、絶縁体20の側面21、及び絶縁体 20の上面に電極パターンPを作成して、(c)電極 パターンPから第1電極30及び第2電極40を作成 て電極間間隙部50を形成することにより製造 される。

 具体的には、スイッチング素子100は、例 ば、(1)絶縁性基板10の準備工程、(2)絶縁体20 の成膜工程、(3)第1のレジストパターン形成 程、(4)絶縁体20のエッチング工程、(5)レジス トパターン剥離工程、(6)第2のレジストパタ ン形成工程、(7)蒸着工程、(8)リフトオフ工 、(9)電界破断工程、及び(10)封止工程を行う とにより製造される。

(1)絶縁性基板10の準備工程
 絶縁性基板10としては、例えば、酸化膜付 Si基板、その他表面が絶縁性の基板等が用い られる。具体的には、例えば、Si等の導電性 基板を用いる場合には、その表面に所望の 縁膜を、熱処理、酸化処理、蒸着、スパッ 等の公知の方法によって設け、当該絶縁膜 絶縁性基板10として用いることができる。 た、例えば、ガラス等の絶縁性の基板も、 縁性基板10として用いることができる。

(2)絶縁体20の成膜工程
 絶縁体20の成膜工程は、例えば、PECVD(Plasma  Enhanced Chemical Vapor Deposition)等を用いて行わ 、絶縁性基板10の上面全体に絶縁体20を形成 する。
 なお、絶縁体20の厚さは、例えば、適宜任 に変更することができ、例えば、第1電極30 第2電極40との間に10Vの電圧を印加する場合 、15nm以上が好ましい。

(3)第1のレジストパターン形成工程
 第1のレジストパターン形成工程は、例えば 、フォトリソグラフィー等を用いて行われ、 絶縁体20の一部をエッチングするための第1レ ジストパターン(図示省略)を形成する。
 なお、第1レジストパターンの厚さは、例え ば、適宜任意に変更することができ、具体的 には、例えば、0.7μmとされている。

(4)絶縁体20のエッチング工程
 絶縁体20のエッチング工程は、例えば、絶 体20の材質に適合するガスを用いて行われ、 当該工程の結果、第1のレジストパターン形 工程で形成された第1レジストパターンが存 しない部分では、絶縁体20が取り去られて 縁性基板10が露出し、第1のレジストパター 形成工程で形成された第1レジストパターン 存在する部分では、絶縁体20が残留する。

(5)レジストパターン剥離工程
 レジストパターン剥離工程は、例えば、第1 のレジストパターン形成工程で形成された第 1レジストパターンの材質に適合する剥離液 用いて行われ、当該工程の結果、絶縁体20の 残留部分が露出し、絶縁体パターン(図示省 )を形成する。

(6)第2のレジストパターン形成工程
 第2のレジストパターン形成工程は、例えば 、フォトリソグラフィー等を用いて行われ、 第1電極30及び第2電極40を形成するための第2 ジストパターン(図示省略)を形成する。

(7)蒸着工程
 蒸着工程は、例えば、所定の蒸着装置を用 て行われ、後に第1電極30及び第2電極40とな 電極パターンPを蒸着する(図3参照)。
 ここで、蒸着工程は、例えば、傾斜蒸着に って行われる。すなわち、絶縁性基板10は 例えば、絶縁性基板10の上面及び絶縁体20の 面と、絶縁体20の側面21と、のうちの少なく とも一方に対して、蒸着源から蒸散する粒子 の飛来方向が傾斜するように配置される。具 体的には、絶縁性基板10は、例えば、図3に示 すように、絶縁性基板10の上面と絶縁体20の 面21とがなす角をθ1、絶縁性基板10の上面と 着源から蒸散する粒子の飛来方向とがなす をθ2としたとき、0°<θ1<θ2<180°とな ように配置される。この結果、絶縁性基板10 の上面、絶縁体20の側面21、及び絶縁体20の上 面に電極パターンPが蒸着される。

 蒸着工程は、例えば、金、銀、白金、パラ ウム、ニッケル、アルミニウム、コバルト クロム、ロジウム、銅、タングステン、タ タル、カーボン、及びこれらの合金から選 れる少なくとも何れか一つの物質を1回又は 複数回蒸着するようになっている。
 なお、蒸着される電極パターンPの厚さは、 例えば、適宜任意に変更することができ、例 えば、蒸着される電極パターンPのうちの、 縁体20の側面21に蒸着される電極パターンPの 厚さは、後の電界破断工程を容易に行うため に、10nm以下であることが好ましい。

(8)リフトオフ工程
 リフトオフ工程は、例えば、第2のレジスト パターン形成工程で形成された第2レジスト ターンの材質に適合する剥離液を用いて行 れ、当該工程の結果、後に第1電極30及び第2 極40となる電極パターンPが形成される。

(9)電界破断工程 リフトオフ工程が終了した 階では、例えば、図3に示すように、ナノギ ャップ電極が短絡しているため、当該電界破 断工程を行う必要がある。すなわち、電界破 断工程では、電極パターンPを破断させて第1 極30と第2電極40とに分離することによって 電極間間隙部50を形成する。
 電界破断工程は、例えば、短絡しているナ ギャップ電極(電極パターンP)と直列に可変 抗、固定抵抗及び電源(何れも図示省略)を 続して電圧を印加する。そして、可変抵抗 抵抗値を初期値(抵抗大)からゆっくり抵抗が 小さくなるように調節して、電流が流れなく なる時点で電圧の印加を止めることにより、 第1電極30と第2電極40とが形成されて、所望の 電極間距離Gを有するナノギャップ電極を得 ことができる。

(10)封止工程
 封止工程は、例えば、所定の気密封止技術 利用して行われ、具体的には、セラミック 止、ガラス封止、プラスチツク封止又は金 キャップによる封止により行われる。
 また、封止工程は、所定の雰囲気中で行う うにしてもよい。

 なお、上記のスイッチング素子100の製造 法は、一例であって、これに限られるもの はない。

 次に、スイッチング素子100のスイッチング 作について、図4及び図5を参照して説明す 。
 ここで、図4は、OFF状態のスイッチング素子 100に対して、電極間間隙部50(ナノギャップ電 極間)に印加する電圧を0Vから上げていった際 の、電流-電圧曲線の一例(図4において点線で 示す曲線)と、ON状態のスイッチング素子100に 対して、電極間間隙部50(ナノギャップ電極間 )に印加する電圧を0Vから上げていった際の、 電流-電圧曲線の一例(図4において一点鎖線で 示す曲線)と、を模式的に示す図であり、横 はナノギャップ電極間に印加される電圧に 応し、縦軸はナノギャップ電極間を流れる 流に対応している。なお、図4には、説明の めに、A、B、及び0の符号を付した。
 また、図4にあっては、電圧が正の部分のみ を示すが、実際には0点について点対称とな ており、ナノギャップ電極間に印加する電 及びナノギャップ電極間を流れる電流は、 ノギャップ電極の極性に依存しない。また 以下の説明にあっては、電圧が負の部分に いては省略するものとする。

 まず、ナノギャップ電極間に印加される電 と流れる電流との関係における、ON状態とOF F状態との差について、図4を参照して説明す 。
 図4に示すように、OFF状態では、ナノギャッ プ電極間にA-B間の電圧を印加した際に、当該 ナノギャップ電極間に電流が流れるようにな る。
 これに対して、ON状態では、ナノギャップ 極間にA-B間の電圧を印加した際のみならず ナノギャップ電極間にA点よりも低い電圧を 加した際も、当該ナノギャップ電極間に電 が流れるようになる。

 次に、スイッチング素子100の動作について 図5を参照して説明する。
 ここで、図5(a)は、ナノギャップ電極間に印 加される電圧と経過時間との対応関係を模式 的に示す図であり、図5(b)は、ナノギャップ 極間を流れる電流と経過時間との対応関係 模式的に示す図である。

 図5に示すように、まず、ナノギャップ電 極間に矩形パルスIのON電圧を印加して、その 後、読出電圧R1を印加すると(図5(a)参照)、ナ ギャップ電極間に大きな電流が流れ、スイ チング素子100がON状態になったことが確認 れる(図5(b)参照)。 次に、ナノギャップ電極 間に矩形パルスJのOFF電圧を印加して、その 、読出電圧R2を印加すると(図5(a)参照)、ナノ ギャップ電極間には電流が流れず、スイッチ ング素子100がOFF状態になったことが確認され る(図5(b)参照)。

 なお、これ以降は、同様にON電圧K、OFF電 Lを繰り返して印加すると、スイッチング素 子100は、ON状態、OFF状態のスイッチング動作 同様に繰り返すようになっているため、説 を省略するものとする。

 次に、本発明を実施例により具体的に説 するが、本発明はこれらに限定されるもの はない。

[実施例1]
 実施例1にかかるスイッチング素子100の製造 方法について説明する。

(1) 絶縁性基板10の準備工程
 基板として、p型シリコン基板表面に、厚さ 100nmの酸化シリコン層を成膜したものを用い 。ここで、表面の酸化シリコン層を絶縁性 板10とした。

(2)絶縁体20の成膜工程
 次いで、PECVDを用いて、絶縁性基板10上に厚 さ200nmの酸化シリコン層を成膜し、絶縁体20 した。

(3)第1のレジストパターン形成工程
 次いで、厚さが0.7μmの第1レジストパターン を形成した。

(4)絶縁体20のエッチング工程
 次いで、RIE(Reactive Ion Etching)を用いたエッ ングにより、絶縁体20の一部を取り去り、 縁体20を取り去った部分の絶縁性基板10を露 させた。

(5)レジストパターン剥離工程
 次いで、第1レジストパターンを剥離し、絶 縁体20の残留部分を露出させた。

(6)第2のレジストパターン形成工程
 次いで、厚さが320nmの第2レジストパターン 形成した。

(7)蒸着工程
 次いで、絶縁性基板10の上面と蒸着源から 散する粒子の飛来方向とがなす角θ2を90°と て、絶縁性基板10と接触する部分に厚さ1nm クロムを蒸着し、その後、金を蒸着して、 縁性基板10の表面での合計の厚さが20nmとな 電極パターンPを蒸着した。なお、絶縁体20 側面21での電極パターンPの合計の厚さは、5n m程度になっている。

(8)リフトオフ工程
 次いで、第2レジストパターンをリフトオフ した。

(9)電界破断工程
 次いで、電界破断工程を実施して、電極パ ーンPを破断させて第1電極30と第2電極間40と を作成することによって、電極間間隙部50を 成した。具体的には、電界破断の条件とし 、印加電圧を0Vから徐々に上げていくこと より、電流量を徐々に増加させていった。  なお、電界破断を起こしたときの、電流量は 1mA以下であった。

 以上のようにして製造したスイッチング素 100を真空チャンバー内に設置した。
 なお、真空チャンバー内の圧力は、例えば 1Pa台であった。

 以下に、第1電極30と第2電極40との間に電圧 印加し、その電圧を連続的に変化させた場 の、ナノギャップ電極間の電流-電圧(I-V)特 について、図6を参照して説明する。
 ここで、図6は、第1電極30と第2電極40との間 に電圧を印加した場合のナノギャップ電極間 のI-V特性の測定結果を示す図であり、横軸は ナノギャップ電極間に印加された電圧を示し 、縦軸はナノギャップ電極間に流れた電流を 示している。

 まず、OFF状態のスイッチング素子100に対 、ナノギャップ電極間に印加する電圧を測 開始時において0Vとし、その後、-0.2V/sの掃 速度で-20Vまで掃印し、その後、+0.2V/sの掃 速度で+20Vまで掃印した。

 具体的には、例えば、図6中の記号A~E及び0 用いて説明すると、0点→A点→B点→C点→D点 →E点の順に変化した。
 まず、0点からB点の間では、スイッチング 子100がOFF状態で測定を開始したため、電流 が約0Aから約-5×10 -5 Aの間でしか変化せず、大きな電流が流れな った。
 次に、B点からC点に変化させると、電流値 約-1.5×10 -4 Aに達して、明確な電流ピークが観察された( なわち、スイッチング素子100がON状態にな た)。
 次に、C点からD点に変化させると、電流値 1.5×10 -4 A以上に達して、B点からC点に変化させた場合 と同程度の電流ピークが観察された。
 次に、D点からE点に変化させると、電流値 0Aに近づいていった。

 なお、これ以降については、図6には示さ れていないが、同じ条件で測定を繰り返すと 、0点からB点の間では、大きな電流が流れな った(すなわち、スイッチング素子100がOFF状 態になった)。よって、これ以降についても 同じ条件で測定を繰り返すと、スイッチン 素子100は、ON状態、OFF状態のスイッチング動 作を同様に繰り返すことが分かった。

 以上説明した本実施形態のスイッチング素 100によれば、絶縁性基板10と、絶縁性基板10 の上面に設けられた絶縁体20と、絶縁性基板1 0に設けられた第1電極30と、第1電極30の上方 設けられた第2電極40と、第1電極30と第2電極4 0との間に設けられ、第1電極30と第2電極40と 間への所定電圧の印加により抵抗のスイッ ング現象が生じるナノメートルオーダーの 隙を有する電極間間隙部50(ナノギャップ電 間)と、によって構成されている。すなわち 電極間間隙部50を構成する第1電極30と、電 間間隙部50と、電極間間隙部50を構成する第2 電極40と、が上下方向に並んで配置されてい ため、より高密度で集積でき、且つ、積層 が容易になる。
 さらに、絶縁性基板10と、絶縁体20と、第1 極30と、第2電極40と、電極間間隙部50と、の によって構成されているため、有機分子や 機粒子などが不要で、より単純な構造で構 することができる。
 さらに、当該スイッチング素子100は劣化す 物質を含まないため、スイッチング動作を 定的に繰り返すことができる。
 さらに、スイッチング素子100は不揮発性を し、スイッチング動作後に外部入力がなく も、当該スイッチング素子100の動作状態を 持することができる。

 また、本実施形態のスイッチング素子100 よれば、第1電極30は、絶縁体20の側面21に接 して設けられ、第2電極40は、絶縁体20の上面 、絶縁体20の側面21と、に接して設けられ、 電極間間隙部50は、絶縁体20の側面21に設けら れた第1電極30と、絶縁体20の側面21に設けら た第2電極40と、の間に設けられている。す わち、絶縁性基板10の上面に絶縁体20を作成 て、絶縁性基板10の上面、絶縁体20の側面21 及び絶縁体20の上面に電極(第1電極30及び第2 電極40)を作成して、電極間間隙部50を形成す だけでよいため、簡単に製造することがで る。

 また、本実施形態のスイッチング素子100に れば、電極間間隙部50を内包することによ 電極間間隙部50を大気と遮断する封止部材60 備えている。すなわち、封止部材60によっ 電極間間隙部50が大気や水分と接触しないよ うに構成されているため、当該スイッチング 素子100をさらに安定的に動作させることがで きる。
 具体的には、封止部材60の内部を、例えば 減圧環境としたり、乾燥空気、窒素、希ガ 等の不活性な気体又はトルエンなどの電気 に不活な有機溶剤等の種々の物質で満たし りすることにより、電極間間隙部50(ナノギ ップ電極間)を大気と接触しないようにする とができるため、スイッチング動作をより 定なものとすることができる。

 なお、本発明は、上記実施形態に限定さ ることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範 において、種々の改良並びに設計の変更を ってもよい。

 スイッチング素子100の形状は、スイッチン 素子100が、絶縁性基板10と、絶縁性基板10に 設けられた第1電極30と、第1電極30の上方に設 けられた第2電極40と、第1電極30と第2電極40と の間に設けられ、第1電極30と第2電極40との間 への所定電圧の印加により抵抗のスイッチン グ現象が生じるナノメートルオーダーの間隙 を有する電極間間隙部50と、を備えているの あれば、すなわち、第1電極30のうちの電極 間隙部50を構成する部分と、第2電極40のう の電極間間隙部50を構成する部分と、電極間 間隙部50と、が上下方向に並んで配置される であれば、特に限定されるものではなく、 宜任意に変更することができる。
 具体的には、スイッチング素子100は、例え 、以下に示す[変形例1]~[変形例7]等であって もよい。

[変形例1]
 変形例1のスイッチング素子100Aは、例えば 図7に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体20 と、第1電極30と、第2電極40と、電極間間隙部 50と、封止用絶縁体60Aと、などを備えて構成 れる。

 封止用絶縁体60Aは、例えば、電極間間隙部5 0を大気から遮断して、当該スイッチング素 100Aをさらに安定に動作させるためのもので る。
 具体的には、封止用絶縁体60Aは、例えば、 極間間隙部50が有する間隙を塞ぐことなく 持したまま電極間間隙部50を囲うように設け られている。
 封止用絶縁体60Aの構造及び材質は、特に限 されるものではない。具体的には、例えば 封止用絶縁体60Aの形状は、封止用絶縁体60A 、電極間間隙部50が有する間隙を塞ぐこと く電極間間隙部50を囲うように設けられてい れば、特に限定されるものではなく、適宜任 意に変更することができる。また、封止用絶 縁体60Aの材質としては、例えば、ガラス、酸 化珪素(SiO 2 )などの酸化物、窒化珪素(Si 3 N 4 )などの窒化物等が好ましく、このうち、酸 珪素(SiO 2 )が、第1電極40及び第2電極30との密着性と、 の製造における自由度と、が大きい点で好 となっている。

 変形例1のスイッチング素子100Aは、例えば (a)絶縁性基板10の上面に絶縁体20を作成して (b)絶縁性基板10の上面、絶縁体20の側面21、 び絶縁体20の上面に電極パターンPを作成し 、(c)電極パターンPから第1電極30及び第2電 40を作成して電極間間隙部50を形成し、(d)絶 体20の側面21に対向する位置に、電極間間隙 部50が有する間隙を塞ぐことなく保持するた のギャップ形成材を作成して、(e)第1電極30 上面、ギャップ形成材の表面、及び第2電極 40の上面に封止用絶縁体60Aを作成して、(f)ギ ップ形成材を熱分解することにより製造さ る。
 ここで、ギャップ形成材としては、例えば 有機物などの熱分解しやすい物質が好適で る。

 なお、上記のスイッチング素子100Aの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

 変形例1のスイッチング素子100Aは、封止 絶縁体60Aによって電極間間隙部50が大気から 遮断されているため、例えば、上記実施形態 のスイッチング素子100のように、封止部材60 より内包したり、真空チャンバー(図示省略 )内に設置したりしなくても、スイッチング 子として使用することができる。

 なお、変形例1のスイッチング素子100Aは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 安定的にスイッチング動作を繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例1のスイッチング素子 100Aによれば、封止用絶縁体60Aによって、電 間間隙部50が大気と遮断されている。すなわ ち、電極間間隙部50が大気や水分と接触しな ように構成されているため、当該スイッチ グ素子100をさらに安定的に動作させること できるとともに、電極間間隙部50を構成す 第1電極30及び第2電極40の材質の選択の幅が がる。

[変形例2]
 変形例2のスイッチング素子100Bは、例えば 図8に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体20 Bと、第1電極30Bと、第2電極40Bと、電極間間隙 部50と、などを備えて構成される。

 具体的には、例えば、絶縁体20Bは、第1電 極30Bと第2電極40Bとの間に設けられており、 1電極30Bは、絶縁性基板10の上面と、絶縁体20 Bの側面21B下側と、絶縁体20Bの下面と、に接 て設けられており、第2電極40Bは、絶縁体20B 上面と、絶縁体20Bの側面21B上側と、に接し 設けられており、電極間間隙部50は、絶縁 20Bの側面21B下側に設けられた第1電極30Bと、 縁体20Bの側面21B上側に設けられた第2電極40B と、の間に設けられている。

 なお、絶縁体20B、第1電極30B、及び第2電 40Bの形状は、絶縁体20Bが、第1電極30Bと第2電 極40Bとの間に設けられ、第2電極40Bが、絶縁 20Bの上面と、絶縁体20Bの側面21Bと、に接し 設けられていれば、特に限定されるもので なく、適宜任意に変更することができる。

 変形例2のスイッチング素子100Bは、例え 、(a)絶縁性基板10の上面に第1電極パターン 作成して、(b)第1電極パターンの上面に絶縁 20Bを作成して、(c)絶縁体20Bの上面及び側面2 1Bに、絶縁体20Bの側面21B下端において第1電極 パターンと接触する第2電極パターンを作成 て、(d)第1電極パターン及び第2電極パターン から第1電極30B及び第2電極40Bを作成して電極 間隙部50を形成することにより製造される

 なお、上記のスイッチング素子100Bの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

 変形例2のスイッチング素子100Bは、スイ チング素子として使用する際、例えば、上 実施形態のスイッチング素子100のように、 止部材60により内包したり、真空チャンバー (図示省略)内に設置したりして、電極間間隙 50を大気から遮断するとよい。

 なお、変形例2のスイッチング素子100Bは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 安定的にスイッチング動作を繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例2のスイッチング素子 100Bによれば、第1電極30Bと第2電極40Bとの間に 設けられた絶縁体20Bを備え、第2電極40Bは、 縁体20Bの上面と、絶縁体20Bの側面21Bと、に して設けられ、電極間間隙部50は、第1電極30 Bと、絶縁体20Bの側面21Bに設けられた第2電極4 0Bと、の間に設けられている。すなわち、絶 性基板10の上面に電極(第1電極30B)を作成し 、当該電極の上面に絶縁体20Bを作成して、 縁体20Bの側面21B及び絶縁体20Bの上面に電極( 1電極30B及び第2電極40B)を作成して、電極間 隙部50を形成するだけでよいため、簡単に 造することができる。

[変形例3]
 変形例3のスイッチング素子100Cは、例えば 図9に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体20 Cと、第1電極30Cと、第2電極40Cと、電極間間隙 部50,50と、などを備えて構成される。

 具体的には、例えば、絶縁体20Cは、絶縁 基板10の上面に接して設けられているとと に、第1電極30Cを覆うように設けられ、第1電 極30Cの上面の一部を露出するためのホール22C を備えており、第1電極30Cは、側面から上面 部に亘って絶縁体20Cに覆われているととも 、絶縁性基板10の上面と、ホール22Cの内面23C 下側と、に接して設けられており、第2電極40 Cは、絶縁体20Cの上面と、ホール22Cの内面23C 側と、に接して設けられており、電極間間 部50は、ホール22Cの内面23C下側に設けられた 第1電極30Cと、ホール22Cの内面23C上側に設け れた第2電極40Cと、の間に設けられている。

 なお、絶縁体20C、第1電極30C、及び第2電 40Cの形状は、絶縁体20Cが、第1電極30Cを覆う うに設けられ、第1電極30Cの上面の一部を露 出するためのホール22Cを備え、第2電極40Cが 絶縁体20Cの上面と、ホール22Cの内面23Cと、 接して設けられていれば、特に限定される のではなく、適宜任意に変更することがで る。

 変形例3のスイッチング素子100Cは、例え 、(a)絶縁性基板10の上面に第1電極パターン 作成して、(b)第1電極パターンを覆うように 縁体20Cを作成して、(c)絶縁体20Cに第1電極パ ターンの上面の一部を露出するためのホール 22Cを作成して、(d)絶縁体20Cの上面及びホール 22Cの内面23Cに、ホール22Cの内面23C下端におい て第1電極パターンと接触する第2電極パター を作成して、(f)第1電極パターン及び第2電 パターンから第1電極30C及び第2電極40Cを作成 して電極間間隙部50を形成することにより製 される。

 なお、上記のスイッチング素子100Cの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

変形例3のスイッチング素子100Cは、スイッ ング素子として使用する際、例えば、上記 施形態のスイッチング素子100のように、封 部材60により内包したり、真空チャンバー( 示省略)内に設置したりして、電極間間隙部 50を大気から遮断するとよい。

 なお、変形例3のスイッチング素子100Cは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 安定的にスイッチング動作を繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例3のスイッチング素子 100Cによれば、第1電極30Cを覆うように設けら た絶縁体20Cを備え、絶縁体20Cは、第1電極30C の上面の一部を露出するためのホール22Cを備 え、第2電極40Cは、絶縁体20Cの上面と、ホー 22Cの内面23Cと、に接して設けられ、電極間 隙部50は、第1電極30Cと、ホール22Cの内面23C 設けられた第2電極40Cと、の間に設けられて る。すなわち、絶縁性基板10の上面に電極( 1電極30C)を作成して、当該電極を覆うよう 絶縁体20Cを作成して、絶縁体20Cに当該電極 上面の一部を露出するためのホール22Cを形 して、絶縁体20Cの上面及びホール22Cの内面23 Cに電極(第1電極30C及び第2電極40C)を作成して 電極間間隙部50を形成するだけでよいため 簡単に製造することができる。

[変形例4]
 変形例4のスイッチング素子100Dは、例えば 図10に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体2 0Dと、第1電極30Dと、第2電極40Dと、電極間間 部50と、などを備えて構成される。

 具体的には、例えば、絶縁体20Dは、絶縁 基板10の上面に接して設けられているとと に、第1電極30Dを覆うように設けられ、第1電 極30Dの上面の一部を露出するためのホール22D を備えており、第1電極30Dは、側面から上面 部に亘って絶縁体20Dに覆われているととも 、絶縁性基板10の上面に接して設けられてお り、第2電極40Dは、絶縁体20Dの上面に接して けられているとともに、ホール22Dの開口部 覆うことによりホール22D内を大気と遮断す ように設けられ、且つ、ホール22Dの開口部 覆う部分に、第1電極30Dに向かって突出する 2電極突出部41Dを備えており、第2電極突出 41Dの先端は、ホール22Dの内面23Dに設けられ おり、電極間間隙部50は、第1電極30Dと、ホ ル22Dの内面23Dに設けられた第2電極突出部41D 先端と、の間に設けられている。

 なお、絶縁体20D、第1電極30D、及び第2電極40 Dの形状は、絶縁体20Dが、第1電極30Dを覆うよ に設けられ、第1電極30Dの上面の一部を露出 するためのホール22Dを備え、第2電極40Dが、 ール22Dの開口部を覆うことによりホール22D を大気と遮断するように設けられ、且つ、 ール22Dの開口部を覆う部分に、第1電極30Dに かって突出する第2電極突出部41Dを備えてい れば、特に限定されるものではなく、適宜任 意に変更することができる。
 具体的には、例えば、第2電極突出部41Dの先 端は、ホール22Dの内面23D以外の部分に設けら れていてもよい。また、例えば、第2電極突 部41Dの個数は、複数であってもよい。

 変形例4のスイッチング素子100Dは、例え 、(a)絶縁性基板10の上面に第1電極30Dを作成 て、(b)第1電極30Dを覆うように絶縁体20Dを作 して、(c)絶縁体20Dに第1電極30Dの上面の一部 を露出するためのホール22Dを作成して、(d)傾 斜蒸着で、絶縁体20Dの上面、ホール22Dの開口 部、及びホール22Dの内部に第2電極40Dを作成 て電極間間隙部50を形成することにより製造 される。

 なお、上記のスイッチング素子100Dの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

 変形例4のスイッチング素子100Dは、第2電 40Dによって電極間間隙部50が大気から遮断 れているため、例えば、上記実施形態のス ッチング素子100のように、封止部材60により 内包したり、真空チャンバー(図示省略)内に 置したりしなくても、スイッチング素子と て使用することができる。

 なお、変形例4のスイッチング素子100Dは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 安定的にスイッチング動作を繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例4のスイッチング素子 100Dによれば、第2電極40Dは、ホール22Dの開口 を覆うことにより当該ホール22D内を大気と 断するように設けられている。すなわち、 極間間隙部50が大気や水分と接触しないよ に構成されているため、当該スイッチング 子100Dをさらに安定的に動作させることがで るとともに、電極間間隙部50を構成する第1 極30D及び第2電極40Dの材質の選択の幅が広が る。

 また、変形例4のスイッチング素子100Dに れば、第1電極30Dを覆うように設けられた絶 体20Dを備え、絶縁体20Dは、第1電極30Dの上面 の一部を露出するためのホール22Dを備え、第 2電極40Dは、ホール22Dの開口部を覆うように けられ、ホール22Dの開口部を覆う部分に、 1電極30Dに向かって突出する第2電極突出部41D を備え、第2電極突出部41Dの先端は、ホール22 Dの内面23Dに設けられ、電極間間隙部50は、第 1電極30Dと、ホール22Dの内面23Dに設けられた 2電極突出部41Dの先端と、の間に設けられて る。すなわち、絶縁性基板10の上面に第1電 30Dを作成して、第1電極30Dを覆うように絶縁 体20Dを作成して、絶縁体20Dに第1電極30Dの上 の一部を露出するためのホール22Dを形成し 、絶縁体20Dの上面、ホール22Dの開口部、及 ホール22Dの内部に第2電極40Dを作成するだけ よいため、簡単に製造することができる。

[変形例5]
 変形例5のスイッチング素子100Eは、例えば 図11に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体2 0Eと、第1電極30Eと、第2電極40Eと、電極間間 部50,50と、などを備えて構成される。

 具体的には、例えば、絶縁体20Eは、絶縁 基板10の上面に接して設けられているとと に、第1電極30Eを覆うように設けられ、第1電 極30Eの上面の一部を露出するためのホール22E を備えており、第1電極30Eは、側面から上面 部に亘って絶縁体20Eに覆われ、且つ、絶縁 基板10の上面に接して設けられているととも に、ホール22Eにより露出された部分に、第2 極40Eに向かって上面が略凹状に突出する第1 極突出部31Eを備えており、第2電極40Eは、絶 縁体20Eの上面に接して設けられているととも に、ホール22Eの開口部を覆うことによりホー ル22E内を大気と遮断するように設けられ、且 つ、ホール22Eの開口部を覆う部分に、第1電 30Eに向かって下面が略凹状に突出する第2電 突出部41Eを備えており、第1電極突出部31Eの 端部32E,32Eと第2電極突出部41Eの端部42E,42Eとは 、上下方向に対向するように、ホール22Eの内 面23Eに設けられており、電極間間隙部50,50は ホール22Eの内面23Eに設けられた第1電極突出 部31Eの端部32E,32Eと、ホール22Eの内面23Eに設 られた第2電極突出部41Eの端部42E,42Eと、の間 に設けられている。

 なお、絶縁体20E、第1電極30E、及び第2電極40 Eの形状は、絶縁体20Eが、第1電極30Eを覆うよ に設けられ、第1電極30Eの上面の一部を露出 するためのホール22Eを備え、第1電極30Eが、 ール22Eにより露出された部分に、第2電極40E 向かって上面が略凹状に突出する第1電極突 出部31Eを備え、第2電極40Eが、ホール22Eの開 部を覆うことによりホール22E内を大気と遮 するように設けられ、且つ、ホール22Eの開 部を覆う部分に、第1電極30Eに向かって下面 略凹状に突出する第2電極突出部41Eを備え、 第1電極突出部31Eの端部32E,32Eと第2電極突出部 41Eの端部42E,42Eとが、上下方向に対向するよ に構成されていれば、特に限定されるもの はなく、適宜任意に変更することができる
 具体的には、例えば、第1電極突出部31Eの端 部32E,32E及び第2電極突出部41Eの端部42E,42Eは、 ホール22Eの内面23E以外の部分に設けられてい てもよい。また、第1電極突出部31Eの上面に けられた略凹状の部分及び第2電極突出部41E 下面に設けられた略凹状の部分の個数は、 数であってもよい。

 変形例5のスイッチング素子100Eは、例えば (a)絶縁性基板10の上面に第1電極30Eを作成し 、(b)第1電極30Eを覆うように絶縁体20Eを作成 て、(c)絶縁体20Eに第1電極30Eの上面の一部( 1電極突出部31Eの上面)を露出するためのホー ル22Eを作成して、(d)第1電極突出部31Eの上面 電極間間隙部50を形成するためのギャップ形 成材を作成して、(e)絶縁体20Eの上面、ホール 22Eの開口部、及びホール22Eの内部(ギャップ 成材の上面)に第2電極40Eを作成して、(f)ギャ ップ形成材を熱分解して電極間間隙部50を形 することにより製造される。
 ここで、ギャップ形成材としては、例えば 有機物などの熱分解しやすい物質が好適で る。

 なお、上記のスイッチング素子100Dの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

 変形例5のスイッチング素子100Eは、第2電 40Eによって電極間間隙部50が大気から遮断 れているため、例えば、上記実施形態のス ッチング素子100のように、封止部材60により 内包したり、真空チャンバー(図示省略)内に 置したりしなくても、スイッチング素子と て使用することができる。

 なお、変形例5のスイッチング素子100Eは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 スイッチング動作を安定的に繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例5のスイッチング素子 100Eによれば、第2電極40Eは、ホール22Eの開口 を覆うことによりホール22E内を大気と遮断 るように設けられている。すなわち、電極 間隙部50が大気や水分と接触しないように 成されているため、当該スイッチング素子10 0Eをさらに安定的に動作させることができる ともに、電極間間隙部50を構成する第1電極3 0E及び第2電極40Eの材質の選択の幅が広がる。

 また、変形例5のスイッチング素子100Eに れば、第1電極30Eを覆うように設けられた絶 体20Eを備え、絶縁体20Eは、第1電極30Eの上面 の一部を露出するためのホール22Eを備え、第 2電極30Eは、ホール22Eの開口部を覆うように けられ、ホール22Eの開口部を覆う部分に、 1電極30Eに向かって下面が略凹状に突出する 2電極突出部31Eを備え、第1電極30Eは、ホー 22Eにより露出された部分に、第2電極40Eに向 って上面が略凹状に突出する第1電極突出部 31Eを備え、第1電極突出部31Eの端部32Eと、第2 極突出部41Eの端部42Eと、は上下方向に対向 るように構成され、電極間間隙部50は、第1 極突出部31Eの端部32Eと、第2電極突出部41Eの 端部42Eと、の間に設けられている。すなわち 、絶縁性基板10の上面に第1電極30Eを作成して 、第1電極30Eを覆うように絶縁体20Eを作成し 、絶縁体20Eに第1電極30Eの上面の一部を露出 るためのホール22Eを形成して、絶縁体40Eの 面、ホール22Eの開口部、及びホール22Eの内 に第2電極40Eを作成するだけでよいため、簡 単に製造することができる。

[変形例6]
 変形例6のスイッチング素子100Fは、例えば 図12に示すように、絶縁性基板10Fと、第1電 30Fと、第2電極40Fと、電極間間隙部50,50,50,50 、などを備えて構成される。

 具体的には、絶縁性基板10Fは、上面に凹 11Fを有しており、第1電極30Fは、絶縁性基板 10Fの凹部11F内に設けられているとともに、上 面に第1電極凹部33F,33F,33Fを備えており、第2 極40Fは、第1電極30Fの上方を覆うことにより 1電極30Fを大気と遮断するように設けられ、 且つ、絶縁性基板10Fの上面に接して設けられ ているとともに、第1電極30Fの上方を覆う部 に第2電極凹部43F,43F,43Fを備えており、第1電 凹部33F,33F,33Fの端部34F,34F,34F,34Fと第2電極凹 43F,43F,43Fの端部44F,44F,44F,44Fとは、上下方向 対向するよう構成されており、電極間間隙 50,50,50,50は、第1電極凹部33F,33F,33Fの端部34F,34 F,34F,34Fと、第2電極凹部43F,43F,43Fの端部44F,44F,4 4F,44Fと、の間に設けられている。

 なお、絶縁性基板10F、第1電極30F、及び第2 極40Fの形状は、絶縁性基板10Fが、凹部11Fを し、第1電極30Fが、絶縁性基板10Fの凹部11F内 設けられているとともに、上面に第1電極凹 部33Fを備え、第2電極40Fが、第1電極30Fの上方 覆うことにより第1電極30Fを大気と遮断する よう設けられ、第1電極30Fの上方を覆う部分 第2電極凹部43Fを備え、第1電極凹部33Fの端部 34F,34Fと第2電極凹部43Fの端部44F,44Fとが、上下 方向に対向するよう構成されていれば、特に 限定されるものではなく、適宜任意に変更す ることができる。
 具体的には、例えば、第1電極凹部33F及び第 2電極凹部43Fの個数は、1つであってもよいし 複数であってもよい。

 変形例6のスイッチング素子100Fは、例えば (a)絶縁性基板10Fの凹部11Fに第1電極30Fを作成 て、(b)第1電極30Fの上面(第1電極凹部33Fの上 )に、電極間間隙部50を形成するためのギャ プ形成材を作成して、(c)絶縁性基板10Fの上 及びギャップ形成材の上面に第2電極40Fを作 成して、(d)ギャップ形成材を熱分解して電極 間間隙部50を形成することにより製造される
 ここで、ギャップ形成材としては、例えば 有機物などの熱分解しやすい物質が好適で る。

 なお、上記のスイッチング素子100Dの製造 方法は、一例であって、これに限られるもの ではない。

 変形例6のスイッチング素子100Fは、第2電 40Fによって電極間間隙部50が大気から遮断 れているため、例えば、上記実施形態のス ッチング素子100のように、封止部材60により 内包したり、真空チャンバー(図示省略)内に 置したりしなくても、スイッチング素子と て使用することができる。

なお、変形例6のスイッチング素子100Fは、 記実施形態のスイッチング素子100と同様、 イッチング動作を安定的に繰り返すことが きる。

 以上説明した変形例6のスイッチング素子 100Fによれば、第2電極40Fは、第1電極30Fの上方 を覆うことにより第1電極30Fを大気と遮断す ように設けられている。すなわち、電極間 隙部50が大気や水分と接触しないように構成 されているため、当該スイッチング素子100F さらに安定的に動作させることができると もに、電極間間隙部50を構成する第1電極30F び第2電極40Fの材質の選択の幅が広がる。

 また、変形例6のスイッチング素子100Fに れば、絶縁性基板10Fは、凹部11Fを有し、第1 極30Fは、絶縁性基板10Fの凹部11F内に設けら ているとともに、上面に第1電極凹部33Fを備 え、第2電極40Fは、第1電極30Fの上方を覆うよ に設けられ、第1電極30Fの上方を覆う部分に 第2電極凹部43Fを備え、第1電極凹部33Fの端部3 4Fと、第2電極凹部43Fの端部44Fと、は上下方向 に対向するよう構成され、電極間間隙部50は 第1電極凹部33Fの端部34Fと、第2電極凹部43F 端部44Fと、の間に設けられている。すなわ 、絶縁性基板10Fの凹部11Fに第1電極30Fを作成 て、第1電極30Fを覆うように第2電極40Fを作 するだけでよく、加えて絶縁体20,20A~20E,20Gが 必要ないため、簡単に製造することができる 。

[変形例7]
 変形例7のスイッチング素子100Gは、例えば 図13に示すように、絶縁性基板10と、絶縁体2 0Gと、第1電極30Gと、第2電極40Gと、電極間間 部50と、などを備えて構成される。

 具体的には、例えば、絶縁体20Gは、第1電 極30Gを覆うように設けられ、絶縁体20Gを第1 極30Gと離間させるとともに、第1電極30Gの上 の一部を露出するためのホール22Gを備えて り、第1電極30Gは、絶縁性基板10の上面に接 て設けられているとともに、上面に、第2電 極40Gに向かって突出する第1電極突出部31Gを えており、第2電極40Gは、絶縁体20Gの上面に して設けられているとともに、ホール22Gの 口部を覆うことによりホール22G内を大気と 断するように設けられており、電極間間隙 50は、第1電極突出部31Gの先端と、第2電極40G のホール22Gの開口部を覆う部分と、の間に設 けられている。

 なお、絶縁体20G、第1電極30G、及び第2電極40 Gの形状は、絶縁体20Gが、第1電極30Gを覆うよ に設けられ、且つ、絶縁体20Gを第1電極30Gと 離間させるとともに、第1電極30Gの上方の一 を露出するためのホール22Gを備え、第1電極3 0Gが、上面に、第2電極40Gに向かって突出する 第1電極突出部31Gを備え、第2電極40Gが、ホー 22Gの開口部を覆うことによりホール22G内を 気と遮断するように設けられていれば、特 限定されるものではなく、適宜任意に変更 ることができる。
 具体的には、第1電極突出部31Gの個数は、複 数であってもよい。
 また、第1電極30Gに対する電圧印加を容易に するために、例えば、導電膜等を追加して、 第1電極30Gとスイッチング素子100Gの外部とを 易に電気的接続できるようにしても良い。 体的には、例えば、第1電極30Gから、絶縁性 基板10と絶縁体20Gとの間を通り、スイッチン 素子100Gの外部に向かって配置された導電膜 等を追加しても良い。

 変形例7のスイッチング素子100Gは、第2電 40Gによって電極間間隙部50が大気から遮断 れているため、例えば、上記実施形態のス ッチング素子100のように、封止部材60により 内包したり、真空チャンバー(図示省略)内に 置したりしなくても、スイッチング素子と て使用することができる。

 なお、変形例7のスイッチング素子100Gは 上記実施形態のスイッチング素子100と同様 スイッチング動作を安定的に繰り返すこと できる。

 以上説明した変形例7のスイッチング素子 100Gによれば、第1電極30Gを覆うように設けら た絶縁体20Gを備え、絶縁体20Gは、絶縁体20G 第1電極30Gと離間させるとともに、第1電極30 Gの上方の一部を露出するためのホール22Gを え、第1電極30Gは、上面に、第2電極40Gに向か って突出する第1電極突出部31Gを備え、第2電 40Gは、ホール22Gの開口部を覆うことにより ール22G内を大気と遮断するように設けられ 電極間間隙部50は、第1電極突出部31Gの先端 、第2電極40Gと、の間に設けられている。す なわち、電極間間隙部50が大気や水分と接触 ないように構成されているため、当該スイ チング素子100Gをさらに安定的に動作させる ことができるとともに、電極間間隙部50を構 する第1電極30G及び第2電極40Gの材質の選択 幅が広がる。

 上記実施形態及び変形例1~7では、説明の 宜上、絶縁性基板10,10Fにおける、第1電極30, 30A~30G及び第2電極40,40A~40Gが設けられた側を、 上側としたが、これに限られるものではなく 、第1電極30,30A~30G及び第2電極40,40A~40Gは、絶 性基板10,10Fの一側に設けられればよく、絶 性基板10,10Fの下側に設けられてもよい。

 スイッチング素子100,100A~100Gの構成や各部 の形状などについて、上記実施形態に例示し たものは一例であり、これらに限られるもの ではない。

本発明を適用した一実施形態として例 するスイッチング素子の要部を模式的に示 断面図である。 図1のスイッチング素子に封止部材を設 けてスイッチングデバイスとした例を示す模 式図である。 図1のスイッチング素子の製造工程にお ける蒸着工程を模式的に示す断面図である。 スイッチング素子のナノギャップ電極 に印加される電圧と、ナノギャップ電極間 流れる電流と、の対応関係を示す図である スイッチング素子のナノギャップ電極 間に印加される電圧と経過時間との対応関係 を示す図である。 ナノギャップ電極間を流れる電流と経 過時間との対応関係を示す図である。 ナノギャップ電極間に電圧を印加した の電流-電圧特性の測定結果を示す図である 。 変形例1のスイッチング素子の要部を模 式的に示す断面図である。 変形例2のスイッチング素子の要部を模 式的に示す断面図である。 変形例3のスイッチング素子の要部を模 式的に示す断面図である。 変形例4のスイッチング素子の要部を 式的に示す断面図である。 変形例5のスイッチング素子の要部を 式的に示す断面図である。 変形例6のスイッチング素子の要部を 式的に示す断面図である。 変形例7のスイッチング素子の要部を 式的に示す断面図である。

符号の説明

10,10F 絶縁性基板
11F 凹部
20,20B,20C,20D,20E,20G 絶縁体
21,21B 側面
22C,22D,22E,22G ホール
23C,23D 内面
30,30B,30C,30D,30E,30F,30G 第1電極
31E,31G 第1電極突出部
32E (第1電極突出部の)端部
33F 第1電極凹部
34F (第1電極凹部の)端部
40,40B,40C,40D,40E,40F,40G 第2電極
41D,41E 第2電極突出部
42E (第2電極突出部の)端部
43F 第2電極凹部
44F (第2電極凹部の)端部
50 電極間間隙部
60 封止部材
100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G スイッチング 子