研究課題
研究代表者は、シリコンプラットフォーム上に集積可能なハーフメタルソースドレイン構造を有するGeチャネル縦型スピンMOSFETを作製するための要素技術を開発することを目的としている。本研究は、スケーリング則に依存してきた既存のシリコン大規模集積回路の性能向上に新たなブレークスルーをもたらす大変意義のある研究である。本年度は、ハーフメタルが予想されている強磁性ホイスラー合金Co2FeSi直上へのGeの低温分子線エピタキシーを検討した。詳細な結晶構造及び磁気特性評価から、良質なGe/Co2FeSiヘテロ構造を実現するためには、Geを~250℃以下の低成長温度域でさえ2次元エピタキシャル成長させる技術の開発が必要不可欠であることを突き止めた。そこで、この要求を満たすために、Geと同じIV族元素のSnを添加する2つの手法（サーファクタントエピタキシー法、同時蒸着法）をそれぞれ検討した。その結果、この温度制限下でもGeを強磁性ホイスラー合金上に2次元エピタキシャル成長させることに成功した。これは、縦型スピン素子の基本構造『ハーフメタル/Ge/ハーフメタル』の実現へと大きく前進する重要な研究成果である。
2: おおむね順調に進展している
これまで誰も実証していない『強磁性ホイスラー合金上のGeエピタキシャル薄膜の極低温形成』に成功し、初期に計画した通り研究が進んでいるため、おおむね順調に進展していると判断する。
現在、本年度に得られた成果をまとめた論文を執筆中であり、早期にこの技術の有用性をアピールする予定である。また、これまでナノ微細加工プロセスの開発も検討してきており、縦型スピン素子の作製に向けた準備も着々と進行している。今後は、これらの技術を融合して、Ge/Co2FeSi界面を介したスピン輸送を実証していく予定である。
すべて 2015 2014
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)
IEEE Transactions on Magnetics
巻: 50 ページ: 4400703 4400705
10.1109/TMAG.2014.2321426
Applied Physics Letters
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