2019 年度研究成果報告書

Development of novel ferromagnetic tunnel contacts for efficient Si spintronic devices

研究課題

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研究課題/領域番号	18K13807
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	Aurelie Spiesser 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90793513)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード	tunnel barrier / magnetic tunnel contact / magnetoresistance ratio / epitaxial growth
研究成果の概要	Siチャネル上のエピタキシャル強磁性(FM)トンネル接触の作製は,スピン金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタのような半導体ベースのスピン輸送デバイスを開発する鍵である。このプロジェクトでは,新しいエピタキシャル酸化物トンネル障壁としてのSrO(001)のすることを検討しコヒーレントスピン偏極トンネリングが起こるかどうか。エピタキシャルSrOベースの磁気トンネル接合で大きな磁気抵抗比が達成できることを示し,スピン分極したコヒーレントた。SrOはMgOとSiの間よりもSiとの格子不整合が小さいので,この材料はSiベースの横方向スピン輸送デバイスにおいて高い磁気抵抗比を達成するための有望。
自由記述の分野	Spintronic devices
研究成果の学術的意義や社会的意義	半導体でのスピンの使用することにより,新しい機能を持つデバイスの開発が可能になる。半導体におけるスピンの生成は、強磁性(FM)トンネルコンタクトからSCへの電気的スピン注入によって達成される。したがって、高スピン分極FMトンネルコンタクトの選択は、半導体において大きなスピン分極を生成するための重要なパラメータである。MgOはSiとの大きな格子不整合にもかかわらず,Si上のエピタキシャルトンネル障壁として今日までもっぱら使用されてきた。このプロジェクトでは,新しいトンネル障壁としてのSrOの利用を探求し,それが効率的なSiベースのスピン輸送デバイスを開発するための有望な材料であることを示した。