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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360127
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 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, 准教授研究者番号 (20274491)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 半導体 / Si 系スピントランジスタ / 次世代 LSI

研究概要

本研究では、 ハーフメタルをソース・ドレイン電極とした Si 系スピントランジスタの創製を目指し、その基盤技術を構築した。スピン注入・検出の高温化を目的とし、3元系ホイスラー合金からなるハーフメタルのエピタキシャル成長技術の開発を行うと共に、ハーフメタル/Si 界面の電気伝導特性の制御手法を創出し、室温スピン注入を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] (Invited) Hybrid- Formation of Ge-on-Insulator Structures on Si Platform by SiGe-Mixing-Triggered Rapid-Melting Growth --- A Road to Artificial Crystal --- (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Miyao, M. Kurosawa, K. Toko, Y. Tojo, and T. Sadoh
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: Vol.50 ページ: 59-70
  • DOI: DOI:10.1149/05005.0059ecst
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Al co-deposition on the crystal growth of Co-based Heusler-compound thin films on Si(111) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Oki, S. Yamada, T. Murakami, M. Miyao, K. Hamaya
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: Vol.520 ページ: 3419-3422
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2011.10.080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature evolution of spin accumulation detected electrically in a nodegenerated silicon channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ando, K. Kasahara, S. Yamada, Y. Maeda, K. Masaki, Y. Hoshi, K. Sawano, M. Miyao and K. Hamaya
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.85 ページ: 035320-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.85.035320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Source-Drain Engineering Using Atomically Controlled Heterojunctions for Next-Generation SiGe Transistor Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hamaya, Y. Ando, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.50 ページ: 010101-1-7
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.010101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature grown quaternary Heusler-compound Co2Mn1-xFexSi films on Ge(111) (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yamada, K. Hamaya, T. Murakami, Varaprasad, Y. K. Takahashi, A. Rajanikanth, K. Hono, and M. Miyao
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.109 ページ: 07B113-1-3
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.3563039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of atomically controlled interfaces on Fermi-level pinning at metal/Ge interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Yamane, K. Hamaya, Y. Ando, Y. Enomoto, K. Yamamoto, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.96 ページ: 2104-1-3
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.336870
  • 査読あり
• [学会発表] Hybrid-Formation of Ge-on-Insulator Structures on Si Platform by SiGe-Mixing-Triggered Rapid-Melting Growth --- A Road to Artificial Crystal --- (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Miyao, M. Kurosawa, K. Toko, Y. Tojo, and T. Sadoh
  • 学会等名: PRiME 2012, ECS Pacific RIM Meeting 2012
  • 発表場所: awaii, U.S.A
  • 年月日: 20121007-12
• [学会発表] Novel Growth-techniques of SiGe-based Hetero-structures for Post-scaling Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Miyao, T. Sadoh, and K. Hamaya
  • 学会等名: ICSI7 2011
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 20100828-0901
• [学会発表] Electrical Spin Injection and Detection in Si using Ferromagnetic-Silicide Contacts (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hamaya and M. Miyao
  • 学会等名: APAC-SILICIDE 2010
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20100724-26