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狭ギャップ化合物半導体の基礎電子物性とスピン物性の探求

研究課題

研究課題/領域番号 24560034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関福岡大学

研究代表者

眞砂 卓史  福岡大学, 理学部, 准教授 (50358058)

研究分担者 柴崎 一郎  公益財団法人野口研究所, 顧問 (10557250)
石田 修一  山口投稿理科大学, 工学部, 嘱託教授 (70127182)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード量子井戸 / キャリア密度 / 移動度 / バンド構造 / バンドダイアグラム / InSb / InAsSb / 分子線エピタキシー / ホールセンサ / スピン軌道相互作用 / スピンポンピング / バンドアライメント / ホールセンサー
研究成果の概要

III-V族狭ギャップ化合物半導体であるInSbやInAsは、高感度磁気センサーに必要不可欠な物質である。我々は、これらの材料系のうち、InSb量子井戸とInAsSb量子井戸について、シート抵抗、キャリア密度、移動度などの電気伝導特性を系統的に調べた。InAsSbはInSbに比べて非常に良い特性を得ることができる事がわかった。これについて、バンド構造から検討した結果、Asの導入により量子井戸の伝導帯がフェルミレベルより下がるために、低温においても低抵抗を維持できると言うことが分かった。またInSb量子井戸のドーピング効果についても調べ、温度特性を大きく改善できる事が分かった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 5件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Interfacial trap states and improvement of low-temperature mobility by doping in InSb/AlInSb quantum wells2015

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, S. Ishida, H. Geka, I Shibasaki
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.4907806

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Damping Factor Estimation using Spin Waves Attenuation in Permalloy Film2015

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, K. Yamanoi, S. Kasai, S. Mitani
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4914538

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low temperature transport property of the InSb and InAsSb quantum wells with Al0.1In0.9Sb barrier layers grown by MBE2015

    • 著者名/発表者名
      I Shibasaki, S. Ishida, H. Geka, T. Manago
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 415 ページ: 76-79

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2015.02.072

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ホールセンサとその応用2014

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 134 号: 7 ページ: 186-192

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.134.186

    • NAID

      130004849024

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic Resonance of a Single Micron Dot using Vector Network Analyzer2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanoi, S. Yakata, T. Kimura, T. Manago
    • 雑誌名

      J. Korea Phys. Soc.

      巻: 62 号: 3 ページ: 800-803

    • DOI

      10.3938/jkps.63.800

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Wave Excitation and Propagation Properties in a Permalloy film2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanoi, S. Yakata, T. Kimura, T. Manago
    • 雑誌名

      J. Jpn. Appl. Phys.

      巻: 52 号: 8R ページ: 083001-083001

    • DOI

      10.7567/jjap.52.083001

    • NAID

      210000142565

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超高感度磁気センサーのためのInSb系量子井戸の研究2013

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎、眞砂卓史、石田修一、外賀寛崇
    • 雑誌名

      電気学会フィジカルセンサ研究会資料

      巻: PHS-13 ページ: 23-25

    • NAID

      10031193597

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 狭ギャップ半導体の物性と磁気センサ応用2013

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎
    • 雑誌名

      まぐね (Magnetics Japan.)

      巻: 8 ページ: 224-236

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 非接触センサによる電子制御モータ時代を拓いた高感度InSb薄膜ホール素子と磁性材料 (特集 磁性材料の最近の話題)2013

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎
    • 雑誌名

      セラミックス (Ceramics Japan)

      巻: 48 ページ: 354-361

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 量子井戸型InAsホール素子による高感度リニアハイブリッドホールIC2013

    • 著者名/発表者名
      柴﨑一郎、栗山憲冶、牧野崇史、深澤尚也、鈴木健治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 133 号: 10 ページ: 301-306

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.133.301

    • NAID

      10031201006

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Size Dependence of Ferromagnetic Resonance Frequency in Submicron Patterned Magnet2013

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, K. Yamanoi, S. Yakata, T. Kimura
    • 雑誌名

      J. Jpn. Appl. Phys

      巻: 52 号: 5R ページ: 53001-53001

    • DOI

      10.7567/jjap.52.053001

    • NAID

      40019650902

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Py薄膜における励起スピン波の磁化方向依存性2015

    • 著者名/発表者名
      中山 真伎、田島摩百合、葛西 伸哉、 三谷 誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 静磁表面波の減衰長の磁性層厚依存性2015

    • 著者名/発表者名
      太田 雅己、葛西 伸哉、 三谷 誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of spin waves propagating in Permalloy film2015

    • 著者名/発表者名
      T. Manago
    • 学会等名
      International Workshop Nano-Spin Sciences
    • 発表場所
      Saga, Japan
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子制御モータ時代を招来した薄膜ホール素子開発と応用2014

    • 著者名/発表者名
      柴﨑 一郎
    • 学会等名
      第7回 三菱マテリアル・早大理工学術院 産学連携セミナー
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Damping Factor Estimation using Spin Waves Attenuation in Permalloy Film2014

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, K. Yamanoi, S. Kasai, S. Mitani
    • 学会等名
      59th Annual Magnetism & Magnetic Materials Conference (MMM)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawai
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高感度InSb薄膜のホール素子2014

    • 著者名/発表者名
      柴崎 一郎
    • 学会等名
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根)
    • 年月日
      2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 静磁表面スピン波の非相反性の磁性層厚依存性2014

    • 著者名/発表者名
      中山 真伎、葛西 伸哉、 三谷 誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      秋季第75回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 静磁表面波の群速度の磁性層厚依存性2014

    • 著者名/発表者名
      太田 雅己、葛西 伸哉、 三谷 誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      秋季第75回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Low temperature transport property of the InSb and InAsSb quantum wells with AlInSb Barrier layers grown by MBE2014

    • 著者名/発表者名
      I. Shibasaki, S. Ishida, H. Geka, T. Manago
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE 2014)
    • 発表場所
      Arizona, USA
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-reciprocity of Spin-wave in Permalloy Films Measured by Vector Network Analyzer2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, A. Yamamoi, K. Yamanoi, S. Kasai, S. Miatani, T. Manago
    • 学会等名
      The 15th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Long Range Propagation of Spin-wave in Thick Permalloy Films2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ota, K. Yamanoi, S. Kasai, S. Miatani, T. Manago
    • 学会等名
      The 15th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mobility Improvement at Low Temperature by Intentionally Doping in InSb/AlInSb Quantum Wells2014

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, S. Ishida, H. Geka, I. Shibasaki
    • 学会等名
      International Conference on Superlattices, Nanostructures and Nanodevices (ICSNN 2014)
    • 発表場所
      Savannah, USA
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ネットワークアナライザによる静磁表面スピン波の非相反性の測定2014

    • 著者名/発表者名
      山野井一人、山本明、葛西伸哉、 三谷誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] InSbおよびInAsSb量子井戸のバンドダイアグラムの検討2013

    • 著者名/発表者名
      眞砂卓史、石田修一、外賀寛崇、柴崎一郎
    • 学会等名
      第74回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間領域と周波数領域におけるスピン波の比較2013

    • 著者名/発表者名
      山野井一人、葛西伸哉、 三谷誠司、眞砂 卓史
    • 学会等名
      第74回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative Study of Transport Properties in AlInSb/InSb and AlInSb/InAsSb Quantum Wells2013

    • 著者名/発表者名
      T. Manago, S. Ishida, H. Geka, I. Shibasaki
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE17)
    • 発表場所
      Warsaw
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高感度磁気センサーのためのInSb系量子井戸の研究2013

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎、眞砂卓史、石田修一、外賀寛崇
    • 学会等名
      フィジカルセンサ研究会
    • 発表場所
      東京工科大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Py中におけるスピン波伝搬の距離依存性2013

    • 著者名/発表者名
      山野井 一人、家形 諭、 木村 崇、眞砂 卓史
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワークアナライザを用いたスピン波検出2012

    • 著者名/発表者名
      山野井 一人、家形 諭、 木村 崇、眞砂 卓史
    • 学会等名
      第73回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(松山)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ磁性体を用いた強磁性共鳴周波数の制御2012

    • 著者名/発表者名
      眞砂 卓史、山野井 一人、家形 諭、 木村 崇
    • 学会等名
      第73回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(松山)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Py細線中を伝搬するスピン波の検出2012

    • 著者名/発表者名
      山野井 一人、家形 諭、 木村 崇、眞砂 卓史
    • 学会等名
      半導体スピン工学の基礎と応用(PASPS-17)
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 孤立ナノ磁性体の強磁性共鳴2012

    • 著者名/発表者名
      眞砂 卓史、山野井 一人、家形 諭、 木村 崇
    • 学会等名
      半導体スピン工学の基礎と応用(PASPS-17)
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Ferromagnetic Resonance of a Single Micron Dot using Vector Network Analyzer2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanoi, S. Yakata, K. Kimura, T. Manago
    • 学会等名
      The 19th Internationall Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] InSb量子井戸における電気伝導性のAs置換効果

    • 著者名/発表者名
      眞砂卓史、石田修一、外賀寛崇、柴崎一郎
    • 学会等名
      九州表面・真空研究会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Py中のスピン波伝搬における減衰長の磁場依存性

    • 著者名/発表者名
      山野井 一人、家形 諭、 木村 崇、眞砂 卓史
    • 学会等名
      九州表面・真空研究会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thin film magnetic sensors and their practical applications

    • 著者名/発表者名
      柴崎一郎
    • 学会等名
      日中科学技術交流協会 日中電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      中国科学院微電子研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 電気工学ハンドブック(第7版) (10編センサ・マイクロマシン、1章フィジカルセンサ、7節、磁気センサ)2013

    • 著者名/発表者名
      電気学会編 柴崎一郎 他
    • 総ページ数
      2706
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Molecular Beam Epitaxy: From research to mass production: Chap.31 Molecular Beam Epitaxy: From research to mass production. Elsevier Inc.2013

    • 著者名/発表者名
      Henini M, editor : Chap.31 Shibasaki I, Kuze N.
    • 出版者
      Elsevier Inc.
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 異種機能デバイス集積化技術の基礎と応用:第19章 磁気センサ2012

    • 著者名/発表者名
      監修:益 一哉、年吉 洋、町田 克之、第19章 柴崎一郎
    • 総ページ数
      279
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 次世代自動車の夢を実現するセンサ開発と制御技術:第8節 高感度薄膜磁気センサ技術と最近の応用2012

    • 著者名/発表者名
      第8節 柴崎一郎
    • 総ページ数
      937
    • 出版者
      (株)情報技術協会
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 眞砂研究室

    • URL

      http://www.sp.fukuoka-u.ac.jp/section/solid1/manago/index.htm

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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