| 研究課題/領域番号 |
16K13671
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
原 真二郎 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 准教授 (50374616)
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| 研究協力者 |
クラー ピーター・ジェンス
エルム マティアス・トーマス
本久 順一
赤堀 誠志
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 縦型ナノワイヤ / ヘテロ接合ナノワイヤ / 選択成長 / 縦型スピン発光ダイオード / ボトムアップ形成 |
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| 研究成果の概要 |
独自技術により半導体基板上に位置・サイズ制御してボトムアップ作製した高アスペクト比の垂直自立型半導体pn接合NWに、スピン偏極キャリア注入を可能とする強磁性体ナノ構造と磁気トンネル接合（MTJ）電極を積層した縦型NWスピン発光ダイオード（LED）の実現を目指し、主にInAs系NW中の電子散乱過程・輸送現象のメカニズム理解、強磁性体MnAsナノ構造及びCoFe/MgO系MTJ電極の磁区構造・磁化方向制御技術の確立、InAsP/InPヘテロ接合NWにおける量子ドット効果の実証、磁化方向制御した平坦な単磁区MTJ電極をNW上に形成するためのNW埋め込み・頭出しプロセスの検討等について成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題の最終目標である縦型NWスピンLEDの実現には至っていないが、それを達成すべく推進した種々の要素技術に関する成果が多数得られた。当初計画の通り、国内・海外研究協力先との連携を鋭意推進することで、素子設計の具体的な指針を得られたことの社会的意義は大きい。本課題で得られた種々の要素技術を結集して、今後の研究推進により当初目標で設定する素子実用化が近づいたと強く感じる。また実用化に傾倒した結果のみならず、NW中の電子散乱過程に関して、より普遍性の高いモデル化に向け、擬一次元メゾスコピック系物性物理に関する基礎的な理解が深まった学術的意義は極めて大きい。
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