強磁性体/半導体接合を用いたスピントランジスタの研究

• Project/Area Number: 15034201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 陽 完治 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末岡 和久 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60250479)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2003: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: スピンエレクトロニクス / 電子・電気材料 / 半導体物性 / 量子井戸 / 量子エレクトロニクス

Research Abstract

本年度は、(1)SIMS観察およびTEM観察により、スピン注入効率の測定に大きな影響を与える鉄薄膜/インジウム砒素界面状態の薄膜形成温度依存性の探索をおこない、(2)電子発光の円偏光測定評価の背景となる峡ギャップ半導体自身の円偏光測特性に与える原因の探索を行った。その結果、鉄薄膜/インジウム砒素界面は摂氏100度前後以上で界面反応が進みスピン注入効率をさまたげること、インジウム砒素自身の与える電子発光の円偏光測定への寄与としてゼーマン効果、価電子帯の磁気消失があることが分かった。これらの結果に基づき室温においてインジウム砒素上に鉄薄膜を形成した強磁性体/半導体接合によるスピン注入効率を見積もった結果、最大でおよそ40%となることが分かった。スピントランジスタの動作の実証を目指しインジウム砒素チャンネルを有するスピントランジスタに最適なヘテロ構造の結晶成長、高効率スピン注入の結果を生かしたデバイス構造の作製を進めている。