スピンフィルター磁性ヘテロ構造の創製と集積デバイスへの応用

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23686049
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中根 了昌 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50422332)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 結晶成長 / スピンエレクトロニクス

Research Abstract

本研究での目標であるスピンフィルター磁性ヘテロ構造を創製するために、Si基板上にエピタキシャル薄膜を作製することがその基盤となる。今年度も引き続き、その項目について研究をおこなった。研究に用いる材料は酸化物であるため、Si基板直上に作製する層が結晶成長の要となる。従って他のグループにてエピタキシャル成長の報告のあるγ-Al2O3層を同じ方法にて作製することとした。具体的にはSiO2基板上に堆積したAlをアニールしてγ-Al2O3を固相成長する方法である。基板はSi(111)を用い、SiO2層はRCA化学洗浄後にHClを用いて作製した。
前年度まで、PLD法をもちいたAlの堆積を行っていたが、今年度はKセルによる方法で試行する。この理由は、PLD法で堆積したAlを用いた場合、原子レベルでスムースな表面は得られるものの、数100nm程度のパーティクルが取り除くことができなかったためである。室温にてKセルを用いてAlの堆積を行った後、真空チャンバー内でアニールを行った。SiO2層を含む基板のRHEEDパターンはSi基板との明瞭な違いが見られず、またAl堆積後やアニール後にも明瞭な違いが見られなかった。このことは超薄膜であること、或いはアモルファスであることが原因として考えられる。原子間力顕微鏡で観察を行ったところ、表面はパーティクルのなくスムースであり、Kセルを用いた方法によって意図したとおりにパーティクルは取り除くことはできた。X線光電子分光法（XPS）により評価をおこなったところ、Si基板との界面にはSiO2層は形成されていなかった。ただし、結晶相に近い状態は見られているものの、化学量論比も含め、それらを決定づけるまでには至らなかった。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。