Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

結晶成長 / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器 / 量子閉じ込め / 磁性 / 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

本研究では磁性体微粒子を含む酸化物ヘテロ構造の創製と半導体電子デバイスへの応用を最終目標にして、そのために必要な高品質エピタキシャル酸化物薄膜/シリコン構造の作製と評価をおこなった。超高真空EB蒸着法、基板温度、導入酸素ガス流量の最適化をおこなうことにより、Si(111)基板上へのAl2O3のエピタキシャル成長をおこなった。また、このエピタキシャル構造の結晶相、組成比、界面特性に関してX線光電子分光により評価をおこなった。

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

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。

高分子合成 / 高分子構造・物性 / 先端機能デバイス / 誘電性材料 / 電気・電子材料 / ポリイミド / 有機トランジスタ / 有機EL

位置特異的反応性をもち, 可溶性交互共重合ポリイミドのone pot合成が可能な脂環式二酸無水物Danを用いて, 有機エレクトロニクス材料を志向した交互共重合ポリイミドの開発を行った。有機EL材料開発にむけた研究では, 精製の困難さやポリマーの低溶解性などの理由から, 期間内に目的ポリイミドの合成を達成できなかった。一方, 有機トランジスタ用ゲート絶縁材料に適用する研究では, 交互共重合ポリイミドを用いた素子がランダム共重合体を用いたものと比較して有意に大きなキャリア移動度を示した。

【研究分担者】
高山俊雄	東京大学	生産技術研究所	技術専門職員	(Kakenデータベース)