界面制御技術による高性能SiスピンMOSFETの創製

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23522
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0302:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 石川 瑞恵 日本大学, 工学部, 講師 (60751865)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: spin / Heusler / Si spin-MOSFETs

研究成果の概要

将来の電子機器の更なる小型化・高速化・低消費電力化への貢献が期待されるシリコン(Si)スピン電界効果トランジスタ(SiスピンMOSFET)の実現には，実用レベルのスピン信号強度の観測が必須である．本研究では，ホイスラー合金/MgOトンネルバリア界面に着目した．ホイスラー合金としてMgOトンネルバリアとの格子ミスマッチ(格子不整合率)が小さく，スピン分極率100％のハーフメタルとして期待され，且つキュリー温度が高いCo2MnSnの結晶構造評価と，スピン伝導評価用の微細素子を形成する微細加工プロセスの立上げを行った．これらの技術が応用できれば，SiスピンMOSFETのスピン信号の増大が期待できる．

自由記述の分野

電気電子

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年進展が目覚ましいIoT(Internet of Things : モノのインターネット)技術を支える電子機器等にとって，メモリやLSIといった半導体デバイスの更なる性能向上は，情報通信産業の発展に必要不可欠である．新しい動作原理に基づくシリコン(Si)スピン電界効果トランジスタ(SiスピンMOSFET)は，将来の電子機器の更なる小型化・高速化・低消費電力化への貢献が期待できる極めて重要な新型半導体デバイスである．SiスピンMOSFETが実現されれば，現在消費電力の増大が問題となっているデータサーバーへの貢献や，半導体製品そのものの低消費電力化への応用が期待できる．