2007 Fiscal Year Annual Research Report
GeTeベース強磁性半導体を用いたp-n-p構造を有するスピンデバイスの研究
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18560306
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
浅田 裕法 Yamaguchi University, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70201887)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小柳 剛 山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90178385)
仙波 伸也 宇部工業高等専門学校, 准教授 (40342555)
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| Keywords | スピンエレクトロニクス / 機能デバイス / 希薄磁性半導体 / IV-VI族半導体 / 強磁性半導体 |
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| Research Abstract |
本年度は超高真空蒸着法を用いたGeTeベース強磁性半導体を強磁性層とした磁気トンネル接合膜の成長とデバイス化の検討を主に行なった。
1.MBE法によるCdS障壁層の成長 界面向上の観点から、CdS障壁層のMBE法による成長条件の検討を行なった。成長温度200℃において、RHEEDはストリークであり、エピタキシャル成長に成功した。現在、GeMnTeを機能層とした磁気トンネル接合膜の作製を行なっている。
2.強磁性トンネル接合素子の作製と評価 p-n-pとの比較からGeTeと格子定数の近いp型半導体ZnTeを障壁層とした磁気トンネル接合膜(p-p-p)の成長を行なった。すべての層の成長後のRHEED像において、ストリークパターンを観察しており、積層膜の磁化測定の結果、成長温度を変えることでわずかに2段ヒステリシスを確認した。磁気抵抗測定(10K)において極めて小さなMR比ではあるがトンネル型の磁気抵抗を得た。しかしながら抵抗値の障壁厚依存性はみられておらず、抵抗値も極めて低いことから、成長方向を変えて検討中である。MgOを障壁層とし、一方の強磁性層を磁性金属(Co、NiFe)とした磁気トンネル接合膜を作製し、トンネル電流を確認した。しかしながら、磁気トンネル効果は得られなかった。また、EuSを中間層としたスピンフィルタ素子を作製したところ、10Kにおいて約5%のスピンフィルタ効果を得た。Simmonsの式から得られたトンネル障壁の高さと幅は設計値と一致していた。
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