2010 Fiscal Year Annual Research Report
ハーフメタル強磁性体/Si界面の原子層制御による室温動作スピントランジスタの創出
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22360127
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宮尾 正信 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 特任教授 (60315132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐道 泰造 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (20274491)
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / 集積回路 / スピントランジスタ / 強磁性体 / エピタキシャル成長 |
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| Research Abstract |
本研究では、スピン注入・検出の高温化とSi系スピントランジスタの創出を目的とし、(1)3元系ホイスラー合金(Co_2FeSi)からなるハーフメタル(スピン偏極率:100%)のエピタキシャル成長技術の確立、及び(2)ハーフメタルをソース・ドレイン電極としたスピントランジスタの設計・試作を行う。本年度は、3年計画の第1年度として、(1)SOI上におけるCo_2FeSiの原子層制御エピタキシャル成長と(2)Co_2FeSi/Si界面のショットキー伝導特性の解析と電気伝導制御を検討した。
(1)SOI上におけるCo_2FeSiの原子層制御エピタキシャル成長
当該研究グループが保有している原子層制御エピタキシャル成長技術を3元系(Co,Fe,Si)に展開し、SOI上における強磁性体(Co_<2-x>Fe_xSi)のMBE成長を検討した。形成した強磁性体/Si構造の結晶性、磁気特性、及び規則度を強磁性体の組成の関数として系統的に評価し、成長条件適正化の指針を得た。
(2)Co_2FeSi/Si界面のショットキー伝導特性の解析と電気伝導制御
原子層ドーピング技術を用いて、Si表面近傍に不純物を局所的にドーピングし、障壁巾の制御を検討した。ダイオードの順方向電流の電界勾配(理想因子)から接合界面の品質性を、逆方向電流の温度特性からトンネル注入効率を算定し、それらを原子層ドーピングや結晶成長にフィーッドバックし、スピン注入に最適なショットキー障壁を作製する指針を明らかにした。
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