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・研究の目的
シリコン集積回路の高性能化をさらに持続させるためには、これまでのスケーリング則とは異なる材料、構造、自由度を用いた新規デバイスの開発が必要であり、キャリアスピン自由度を用いたスピンデバイスが非常に有望である。スピンデバイスとして、特に本研究ではスピン電界効果型トランジスタ(スピンMOSFET)に注目し、これを実現することを最終目的としている。従来のデバイスとシリコンプラットホーム上で融合可能な、高性能シリコンベーススピンMOSFETを実現するためのシリコン中でのキャリアスピン物理の解明をおこなうことを研究期間内の目的としている。
・該当度に実施した研究の成果
シリコン中でのキャリアスピン物理解明に用いるデバイスの試作をこれまで行ってきた。単純なデバイス構造でのスピン依存現象を解明する目的で、Silicon-on-insulator(SOI)基板にリンをハイドープした基板とFeを用いたデバイスを試作して評価を行った。デバイス形状としては様々な構造を作製して、測定シグナルに与える影響等を調べた。室温および低温(～10K)においてデバイス出力特性と磁気伝導効果の測定を行った。特に磁気伝導効果は非局所測定、局所測定と呼ばれる測定配置にておこない、比較検討を行った。結果として、デバイス形状が最適でない場合には、スピン依存伝導効果以外の磁性電極による効果がシグナルに重畳することが明らかとなった。結果の考察により、スピン依存伝導効果を測定するデバイス構造の最適化を行った。
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