2012 Fiscal Year Annual Research Report
スピン依存弾道電子マッピング法の開発と半導体へのスピン注入機構の解明
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21360023
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長谷川 繁彦 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50189528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
周 逸凱 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60346179)
朝日 一 大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (90192947)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 走査型トンネル顕微鏡 / スピンエレクトロニクス / 界面・表面物性 / 分子線エピタキシー / トンネル現象 / スピン依存状態密度 / ショットキー接合 |
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| Research Abstract |
１．GaN上に2-5nm程度のFe超薄膜およびCo超薄膜を形成し，その電流電圧特性の測定を行った．Fe/GaN接合では，室温成長ならびに室温成長後420℃加熱いずれの場合もショットキー特性を示し，その障壁高さはそれぞれ0.1，0.57eVであった．Co/GaN接合の場合，室温成長後にはショットキー特性を示したが，420℃での加熱後にはオーミック特性となった．また，膜厚が2nm以上ではこれらの結果に差は見られなかった．
２．GaN(0001)上に窒化鉄Fe4N(111)がエピタキシャル成長することを明らかにした．その表面は原子尺度で平坦であること，室温で強磁性を示し，FeやCo超薄膜に比べて，保磁力ならびに飽和磁化に対する残留磁化比も大きいなど，磁気特性に優れていることが分かった．電流電圧測定から，Fe4N/GaN接合はショットキー特性を示し，その障壁高さは0.7～0.8eVであった．
３．室温で形成したCo/GaN接合に対して弾道電子放射電流測定を行った．BEEM電流-電圧特性はショットキー特性に良くフィットし，その障壁高さは0.4±0.05eVであった．また，n値は10前後と大きくなったが，これは，電圧がショットキー障壁とトンネル障壁の両方に印加されていることを示している．
４．GaNテンプレート上にGdNモル分率を変えて成長したGaGdN薄膜について，結晶構造，発光特性ならびに磁気特性評価を行った．GdNモル分率が5%と8%の試料では自然超格子が形成されていることを見いだした．GdNモル分率がc軸方向にに沿って周期的に変化しており，その周期は1nmでc面間隔の4原子層を単位としている．成長した薄膜はGaNに対して整合しており，その分c軸方向に伸びていることが明らかとなった．また，バンド端発光ならびに欠陥に由来している発光について調べ，Gd添加による効果について検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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