シリコン中でのキャリアスピン物理の解明とスピンデバイスへの応用
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究キーワード】
量子デバイス / スピンデバイス / スピンエレクトロニクス / 先端機能デバイス / 電気・電子材料 / 電子デバイス・機器 / 磁性 / 電子デバイス・電子機器 / 電子・電気材料 / 複合材料・物性 / 集積回路デバイス
【研究成果の概要】
本研究で実現を目指すスピンMOSFETは、ソースドレイン電極に強磁性体金属を用いる。この時、スピン依存伝導効果と高出力特性を両立するためにシリコンチャネルとの実効的なショットキー障壁高さを低減する必要がある。これを実現するために、(1)イオンインプラによる方法、と(2)結晶成長中のオートドーピング効果による方法、の二つについて試行した。前者はAsを15keVで注入した後にFeを堆積してシリサイド化の方法により強磁性FeSiを作製した。インプラの条件とシリサイド化温度の最適化により、低い反応温度で障壁高さの低減と高出力特性を得られる作製条件を見出した。後者は、エピタキシャル強磁性MnAsの結晶成長をおこない、デバイスの試作とスピン依存伝導効果の測定をおこなった。結果として、50K以下の低温では、スピン依存伝導効果と考えられるヒステリシスが得られた。また、このヒステリシスが得られるバイアス範囲をプロットして、シリコン二次元電子チャネルにおけるスピン拡散長について考察を行った。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【配分額】26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)