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金属ソース・ドレイン型ゲルマニウムスピンMOSFETの創製

研究課題

研究課題/領域番号 25889041
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関九州大学

研究代表者

笠原 健司  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 特任助教 (00706864)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスピンMOSFET / ゲルマニウム / スピントロニクス / スピントランジスタ / ショットキー接合
研究成果の概要

原子層レベルで急峻な界面を持つ高規則度L21-Co2FeSi電極をスピン注入・検出電極に用いることで、従来電極(Fe/MgOトンネル接合電極など)よりも二桁近く高いGe中へのスピン生成効率(~0.12)を実現し、その検出温度を100 K以上も上昇させることに成功した。また、硫化アンモニウム水溶液によるp-Ge(111)基板の表面処理が、原子整合した体心立方構造金属/Ge(111)接合によるフェルミレベルピニングの影響の緩和効果を大幅に安定化させることを見出した。更に、金誘起層交換成長(GIC)法を改善して大粒径化させたGe結晶粒を用い、300℃以下という低温で薄膜トランジスタの作製に成功した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] A pseudo-single-crystalline germanium film for flexible electronics2015

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi, K. Kasahara, K. Kudo, H. Okamoto, K. Moto, J. -H Park, S. Yamada, T. Kanashima, M. Miyao, I. Tsunoda and K. Hamaya
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4906612

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reliable reduction of Fermi-level pinning at atomically matched metal/Ge interfaces by sulfur treatment2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara, S. Yamada, T. Sakurai, K. Sawano, H. Nohira, M. Miyao and K. Hamaya
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4875016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High carrier mobility in orientation-controlled large-grain (~50 μm) Ge directly formed on flexible plastic by nucleation-controlled gold-induced-crystallization2014

    • 著者名/発表者名
      J.-H. Park, K. Kasahara, K. Hamaya, M. Miyao, and T. Sadoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 25

    • DOI

      10.1063/1.4885716

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Greatly enhanced generation efficiency of pure spin currents in Ge using Heusler compound Co2FeSi electrodes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara, Y. Fujita, S. Yamada, K. Sawano, M. Miyao, and K. Hamaya
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7 号: 3 ページ: 033002-033002

    • DOI

      10.7567/apex.7.033002

    • NAID

      210000137020

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 300℃以下プロセスで作製した結晶性GeチャネルTFT2015

    • 著者名/発表者名
      笠原健司, 永冨雄太, 山本圭介, 東英実, 中野茉莉央, 山田晋也, 中島寛, 浜屋宏平
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県
    • 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] 金誘起層交換成長法で作成した擬似単結晶Geの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      中野茉莉央, 東英実, 笠原健司, 山田晋也, 金島岳, 浜屋宏平
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県
    • 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] フレキシブル基板上への擬似単結晶Ge薄膜の形成2015

    • 著者名/発表者名
      東英実, 笠原健司, 工藤康平, 岡本隼人, 茂藤健太, パクジョンヒョク, 山田晋也, 金島岳, 宮尾正信, 角田功, 浜屋宏平
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県
    • 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] Generation and detection of pure spin current in n-Ge using L21-ordered Co2FeSi electrodes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara, Y. Fujita, S. Yamada, K. Sawano, M. Miyao, and K. Hamaya
    • 学会等名
      Intermag 2014
    • 発表場所
      Dresden
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 層交換法による大粒径Ge結晶/プラスチックの直接成長ーフレキシブル基板上における高移動度の実現ー2014

    • 著者名/発表者名
      朴ジョンヒョク,笠原健司,浜屋宏平,宮尾正信,佐道泰造
    • 学会等名
      第61階応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High efficient detection of pure spin currents in n-Ge using L21-Co2FeSi Heusler-compound electrodes2014

    • 著者名/発表者名
      藤田裕一,笠原健司,山田晋也,澤野憲太郎,宮尾正信,浜屋宏平
    • 学会等名
      第61階応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Co2FeSiホイスラー合金電極を用いたn型Ge中のスピン伝導検出2013

    • 著者名/発表者名
      笠原健司,藤田裕一,山田晋也,澤野憲太郎,宮尾正信,浜屋宏平
    • 学会等名
      The 18th Symposium on the Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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