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2010 年度 実績報告書

ハーフメタル強磁性体/Si界面の原子層制御による室温動作スピントランジスタの創出

研究課題

研究課題/領域番号 22360127
研究機関九州大学

研究代表者

宮尾 正信  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 特任教授 (60315132)

研究分担者 佐道 泰造  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (20274491)
キーワード電子デバイス・機器 / 集積回路 / スピントランジスタ / 強磁性体 / エピタキシャル成長
研究概要

本研究では、スピン注入・検出の高温化とSi系スピントランジスタの創出を目的とし、(1)3元系ホイスラー合金(Co_2FeSi)からなるハーフメタル(スピン偏極率:100%)のエピタキシャル成長技術の確立、及び(2)ハーフメタルをソース・ドレイン電極としたスピントランジスタの設計・試作を行う。本年度は、3年計画の第1年度として、(1)SOI上におけるCo_2FeSiの原子層制御エピタキシャル成長と(2)Co_2FeSi/Si界面のショットキー伝導特性の解析と電気伝導制御を検討した。
(1)SOI上におけるCo_2FeSiの原子層制御エピタキシャル成長
当該研究グループが保有している原子層制御エピタキシャル成長技術を3元系(Co,Fe,Si)に展開し、SOI上における強磁性体(Co_<2-x>Fe_xSi)のMBE成長を検討した。形成した強磁性体/Si構造の結晶性、磁気特性、及び規則度を強磁性体の組成の関数として系統的に評価し、成長条件適正化の指針を得た。
(2)Co_2FeSi/Si界面のショットキー伝導特性の解析と電気伝導制御
原子層ドーピング技術を用いて、Si表面近傍に不純物を局所的にドーピングし、障壁巾の制御を検討した。ダイオードの順方向電流の電界勾配(理想因子)から接合界面の品質性を、逆方向電流の温度特性からトンネル注入効率を算定し、それらを原子層ドーピングや結晶成長にフィーッドバックし、スピン注入に最適なショットキー障壁を作製する指針を明らかにした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of atomically controlled interfaces on Fermi-level pinning at metal/Ge interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamane, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 96 ページ: 2104(1-3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Source-Drain Engineering Using Atomically Controlled Heterojunctions for Next-Generation SiGe Transistor Applications2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hamaya, et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 ページ: 010101(1-7)

  • [学会発表] Electrical Spin Injection and Detection in Si using Ferromagnetic-Silicide Contacts2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hamaya, et al.
    • 学会等名
      APAC-SILICIDE 2010
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-07-24

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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