2002年 - 2003年
スピン注入トランジスタと量子ドットを集積した半導体スピンデバイスの作製
文部科学省 科学研究費補助金(基盤研究(A)) 基盤研究(A)
- 課題番号
- 14205042
- 体系的課題番号
- JP14205042
- 担当区分
- 連携研究者
- 配分額
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- (総額)
- 51,220,000円
- (直接経費)
- 39,400,000円
- (間接経費)
- 11,820,000円
- 資金種別
- 競争的資金
スピン偏極した電子の強磁性体(鉄)薄膜から半導体(インジウム砒素)への注入に関し、トンネル障壁なしでも高効率のスピン注入が可能であること、これをトランジスタ構造に応用して室温においてもスピントランジスタ動作をすることを確認した。以下にその概略を示す。(1)面垂方向に磁化した状態でのエレクトロルミネッセンスの偏光度の測定および非磁性薄膜(Al)に対し外部垂直磁場のもとで同様のエレクトロルミネッセンスの偏光度の測定、さらに金属で覆わないインジウム砒素試料表面にレーザー励起光を照射し、フォトルミネッセンスの偏光特性を調べた結果約18-20%の発光の偏極率、約36-40%のスピン注入を確認した。これは、スピンインジェクターとしての鉄薄膜内部のスピン偏極率の40-45%に迫るものである。(2)2次イオン質量スペクトル解析(SIMS)および透過型断面電子顕微鏡観察(TEM)観察により強磁性体/半導体界面反応の鉄薄膜成長基板温度依存性について調べた。その結果、比較的高温の摂氏175度で成長したものに界面における原子の相互拡散が観測され、比較的低温の摂氏23度で成長したもののついては原子の相互拡散は認められなかった。また、原子層レベルで急峻な界面が形成されていた。ダイオード特性および偏光特性は界面状態とに対応しており、低温成長による試料が優れた整流特性および偏光特性さらに高効率スピン注入の結...
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- ID情報
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- 課題番号 : 14205042
- 体系的課題番号 : JP14205042