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シリコンスピントランジスタの高性能化に関する研究

硅自旋晶体管性能提升研究

基本信息

批准号：
20J22776
负责人：
山下尚人
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyushu University (2021)Kyoto University (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22776/
关键词：
スピントロニクススピントランジスタ

项目摘要

スピントランジスタは磁気メモリの情報不揮発性と金属ー酸化物ー半導体電界効果トランジスタの高速動作を組み合わせることにより低消費電力・組み換え可能回路への応用が期待される新規デバイスであり、室温動作が報告されている。実用化に向けてスピンに依存した信号が小さいというボトルネックの解消のため鋭意研究が続けられている。従来のプレーナー型トランジスタと異なるが、磁気メモリと類似の縦型構造を用いることにより、スピン依存の信号を大きくできることが知られている。一方で、縦型構造ではゲート電圧による制御性が低下するという背反がある。本年度はまず、縦型も含めた包括的なベンチマーキングを行い、この背反を定量的に示した。その上で、スピントランジスタ高性能化に向けた界面物性の研究に引き続き取り組み、アウトプットとしての学会発表、論文発表等を行った。さらに、背反する二つの性能を包括的に評価するため、性能指標を初めて定義して提案した。スピントランジスタの性能指標に基づき、要素技術の開発目標と照らし合わせて検討した。界面抵抗の低減が重要であることを見出し、これを実現するための技術開発に注力した。半導体の不純物密度を抑制しつつ界面抵抗を低減するという半導体工学の固定観念を脱する材料開発が重要であることを解明し、この技術課題解決のため実験的研究に取り組んだ。予想外のトラブルが多発する中、機動的な材料探索により求められる性能を満たす材料の開発に成功した。以上より、シリコンスピントランジスタの実用化に向けて、求められる性能指標を満足するための要素技術を確立した。

High speed operation of magnetic field, metal acid, semiconductor field, low power consumption, low power consumption, low To achieve this goal, we need to focus on research and development. The structure of the magnetic field is similar to that of the magnetic field, and the signal dependent on the magnetic field is large. A square and a square structure have a low resistance to electric voltage. This year's annual report includes the following: The research on interface physical properties of high performance materials is carried out in the field of research on interface physical properties, research on interface physical properties, research on interface physical properties In addition, the performance of the two indicators includes the evaluation of the performance indicators and the initial definition of the proposal. The performance index of the technology and the development of the technology are discussed. Low interface resistance is an important aspect of technology development. Semiconductor impurity density suppression, interface resistance reduction, semiconductor engineering, fixed concept, material development is important to understand, solve this technical problem, and research group. The exploration and development of new materials with high performance are expected to be successful. The above factors and technologies have been established for the implementation of performance indicators.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhancement of spin signals by thermal annealing in silicon-based lateral spin valves

通过硅基横向自旋阀中的热退火增强自旋信号

DOI：
10.1063/5.0022160
发表时间：
2020
期刊：
AIP Advances
影响因子：
1.6
作者：
Yamashita N.;Lee S.;Ohshima R.;Shigematsu E.;Koike H.;Suzuki Y.;Miwa S.;Goto M.;Ando Y.;Shiraishi M.
通讯作者：
Shiraishi M.

強磁性材料と半導体材料との接合構造および半導体スピン素子

铁磁材料与半导体材料的结结构及半导体自旋器件