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2005 年度 実績報告書

極高温用GaN/AlGaNヘテロ構造ホール素子の作製と応用

研究課題

研究課題/領域番号 17656107
研究機関東京工業大学

研究代表者

SANDHU ADARSH  東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教授 (80276774)

研究分担者 東脇 正高  独立行政法人情報通信研究機構, 無線通信部門ミリ波デバイスグループ, 研究員 (70358927)
キーワードホール素子 / 磁区 / III族窒化物半導体 / HEMT / ヘテロ構造 / 2次元電子ガス / スピンエレクトロニクス / 走査型磁気顕微鏡
研究概要

次世代の高保磁力永久磁石、超高密度磁気記録技術及び「スピンエレクトロニクス」等の新分野の研究には、磁性体特有のキュリー温度(Tc)の測定が非常に重要である。現在、磁性体のTcの測定は通常、振動試料型磁力計(VSM)装置を使って行われている。しかし、VSMによるTcの測定の難点として、(1)試料全体の平均的な値しか得られない;(2)熱電対と試料が離れているため、試料の正確な温度測定ができずTcの値に誤差(±20%)が生じる;(3)VSM装置は複雑な仕組みで操作が困難である;(4)VSM装置は高価(〜2000万円)である、等が挙げられる。そこで、申請者はVSM装置ではなく、Tcをホール素子により測定する方法を提案した。しかし従来のホール素子の材料であるGaAs、InSb等の半導体は、温度変化により、磁界に対する出力であるホール電圧が変化するという問題がある。そこで、本研究ではホール素子に用いる半導体材料として二次元電子ガスを有するGaN/AlGaNヘテロ構造に着目し、ホール電圧の温度変化が極めて小さいホール素子の作製を目的とする。
平成17年度に研究した科目は(1)GaN/AlGaNヘテロ接合のAl組成の理論的な依存性を計算しAl=0.25が適切な値と分かりました。(2)計算で得られたAl組成を有するGaN/Al_<0.25>Ga_<0.75>Nヘテロ接合を成長する。(3)光露光を用いて、Al,Ti及びMoの電極材料を有する、50〜100μm角のホール素子を作製した。(4)作製したホール素子の室温から極高温まで変化させ素子シリーズ抵抗及びホール係数の温度依存性を調べ、AlとMo電極が有効であることがわかりました。
平成18年度の研究予定は初年度初年度に得られた結果をもとに、実際に極高温で安定な動作する50〜100μm角のGaN/AlGaNホール素子を作製し、強磁性体の局所的なキュリー温度を測定し、従来のVSM法の測定結果と比較する。さらに約数μrn角のGaN/AlGaNホール素子をSHPMに搭載し、高温で磁性体表面の熱による磁区反転・磁壁移動の観察への応用を検討する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] AlGaN/GaNヘテロ構造を有する極高温用・高感度ホール素子の作製と応用2006

    • 著者名/発表者名
      太尾田, 山村, Sandhu
    • 雑誌名

      春季第53回応用物理学関連講演会22a-K-6

  • [雑誌論文] AlGaN/GaN HEMTを用いた高温用ホール素子に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      山村, 中村, 東脇, 松井, SANDHU
    • 雑誌名

      春季第52回応用物理学関連講演会29a-M-3

  • [雑誌論文] High Sensitivity and Quantitative Magnetic Field Measurements at 600oC2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamura, NaKamura, Sandhu
    • 雑誌名

      50^<th> Conference on Magnetism and Magnetic Materials, DD-02, San Jose, USA

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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