| 研究課題/領域番号 |
21K14213
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
石川 瑞恵 日本大学, 工学部, 専任講師 (60751865)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | スピントロニクス / ホイスラー合金 / スピン伝導 / SiスピンMOSFET / 界面抵抗 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新しい動作原理に基づくシリコン(Si)スピン電界効果トランジスタ(SiスピンMOSFET)は，近年進展が目覚ましいIoT技術を支える電子機器の更なる小型化・高速化・低消費電力化への貢献が期待できる，極めて重要な新型半導体デバイスである．SiスピンMOSFETの実現には，スピン信号強度の増大は必要であり，そのためにはSiへのスピン注入技術の向上が最重要課題である．本研究では，これまでのSiスピンMOSFETの研究で得られた知見に基づき，スピン信号の低減を招く界面抵抗に着目し，低界面抵抗構造を創製することにより，スピン信号強度を増大させることを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
シリコンスピン電界効果トランジスタ(SiスピンMOSFET)は，不揮発メモリとロジック機能を１つのデバイスで実現できる超低消費電力電子デバイスとして期待されている．このSiスピンMOSFETを実現するため，申請者は界面抵抗に着目し，低界面抵抗構造を創製することによりスピン信号強度を増大させる方法を検討した．その結果，高濃度不純物層の形成方法や強磁性体電極層の作製方法に課題があることが判明した．一方，スピン信号測定器や微細加工素子の作製条件を確立した．これは，SiスピンMOSFETの実現だけでなく，スピントロニクスデバイスの基盤技術の確立にも寄与する極めて有用な知見である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，これまでに着目されてこなかった界面抵抗構造がSiスピンMOSFETの実現に大きく作用する可能性について警鐘を鳴らしている．今回の研究成果は，低界面抵抗構造が実現できる方法を確立するための多くの知見を与えており，今後SiスピンMOSFETの実現のみならず，スピントロニクスデバイスの半導体エレクトロニクスへの応用に向けた基盤技術の確立にも寄与する，極めて有用な知見である．
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