| 研究課題/領域番号 |
20H02199
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中根 了昌 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (50422332)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | 電子デバイス / 電子スピン伝導物理 / スピントロニクス / 半導体スピントロニクス / シリコンデバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シリコン電界効果型トランジスタに伝導電子スピンの効果を取り入れたシリコンベーススピントランジスタの磁気抵抗効果を高めるために、低抵抗かつ高効率なスピン注入源となる強磁性トンネル接合を創製する。その目的を達成するために、スピン依存トンネル現象を定量的に解析して物理を明らかにするとともに、材料と作製条件の探索をおこない作製技術の開発をおこなう。トンネル障壁層の材料として、Siを酸窒化したSiONとエピタキシャルフェライト薄膜を用いて研究を遂行する。
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| 研究成果の概要 |
シリコンベーススピントランジスタを高性能化するための重要要素「チャネル中のスピン偏極電子の伝導」と「ソースドレインにおけるスピン偏極電子の注入と検出」の学術深化と技術開拓をおこなった。これまで確立されたシリコンデバイス技術の知見を最大限に生かしつつ、スピン伝導物理に関する新たな理論を構築し、作製したデバイスのスピン伝導信号を詳細に解析した。シリコン二次元チャネルにおけるスピン伝導物理、スピン注入・検出物理を解明した。これらは、デバイス高性能化につながる有用な知見であることを定量的に示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代IoT社会の実現に極めて有用なデバイス「シリコンベーススピントランジスタ」を実用に近づけるために重要な知見を多数明らかとした。また、オリジナルな物理モデルを確立して電子スピン伝導物理の詳細を定量的に解明した。この学術の深化は、該当研究分野の進展に大きく貢献することが期待できる。
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