強磁性体シリサイド/ゲルマニウム界面の原子層制御によるスピン融合型集積回路の創出

通过铁磁硅化物/锗界面的原子层控制创建自旋融合型集成电路

基本信息

  • 批准号:
    07J08530
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

集積回路の微細化限界打破に向けたポストスケーリング技術としての期待が高まっているSi系スピントランジスタの実現を目指し、本年度は分子線エピタキシー法を用いて、IV族半導体Ge上における強磁性体シリサイドFe_3Siの高品質形成、及びGe、Fe_3Siの多段エピタキシャル成長について検討した。まず始めに、Ge(111)基板上においてFe_3Si層のエピタキシャル成長条件を最適化(130℃成長,化学量論組成)し、非常に良好な結晶性と急峻界面を両有する高品質なFe_3Si/Ge構造を実現した。その後、[Fe_3Si/Ge]_2多層構造の実現を目指し、Fe_3Si上におけるGe成長(200℃)を検討したところ、Ge層のエピタキシャル成長を実現したが、表面に凹凸(〜3nm)が残留し、その上に形成したFe_3Si層に多数の欠陥や多結晶成分が発生する問題が生じた。この現象がGe原子のマイグレーション不足に起因することをつきとめ、その解決のためにFe_3Si上におけるGeの成長温度の効果を検討した。マイグレーション促進に向け、成長温度の高温化(400℃)を行ったところ、Fe_3SiとGeの界面反応を引き起こす結果が得られた。そこで、界面反応を抑制しつつマイグレーションを促進させるため、Ge堆積中に成長温度を上げる傾斜温度堆積法を考案し、下地のFe_3Si層と反応を起こさず、且つ平坦な表面構造を有するGe層の形成を実現した。更にその上にFe_3Si層をエピタキシャル成長させることで、高品質な[Fe_3Si/Ge]_2多層構造を実現し、Ge、Fe_3Siの多段エピタキシャル成長技術の確立に成功した。この結果は、強磁性体シリサイドFe_3Siと高移動度半導体Geを融合させることによりキャリヤ移動度の高いSi系スピントランジスタの創出、及び縦型構造を有するスピントランジスタへの展開を可能とする重要な成果である。
This year, the application of molecular wire microfabrication method, the high-quality formation of ferromagnetic material Fe_3Si on group IV semiconductor Ge, and the multi-stage microfabrication growth of Ge and Fe_3Si are discussed. The Fe_3Si layer on Ge(111) substrate was grown at 130℃ under optimized growth conditions. The Fe_3Si/Ge structure with excellent crystallinity and sharp interface was realized. In the future, the realization of [Fe_3Si/Ge]_2 multilayer structure is pointed out, Ge growth on Fe_3Si layer (200℃) is discussed, Ge layer growth is realized, surface roughness (~ 3nm) remains, and most of the defects and polycrystalline components in Fe_3Si layer are formed. The causes and effects of Ge atom growth on Fe_3Si are discussed. The growth of Fe_3Si and Ge at high temperature (400℃) was studied. In this paper, the growth temperature of Ge deposition is studied by inclined temperature deposition method, and the formation of Ge layer is realized by the formation of Fe_3Si layer and reflection, and the formation of Ge layer with flat surface structure. In addition, the high quality multi-layer structure of Fe_3Si/Ge was realized, and the multi-stage growth technology of Ge and Fe_3Si was successfully established. The results are important achievements in the fusion of ferromagnetic Fe_3Si and high mobility semiconductor Ge, the creation of high mobility Si system and the development of high mobility Si structure.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Low temperature epitaxial growth of Fe3Si on Si(111) substrate through ultra-thin SiO_2 films
超薄SiO_2薄膜在Si(111)衬底上低温外延生长Fe3Si
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ueda;et al.
  • 通讯作者:
    et al.
Low Temperature Epitaxial Growth of Full Heusler Alloy Fe2MnSi on Ge(111) Substrates for Spintronics Application
用于自旋电子学应用的 Ge(111) 基底上全 Heusler 合金 Fe2MnSi 的低温外延生长
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ueda;Y. Ando;K. Yamamoto;M. Kumano;K. Hamaya;T. Sadoh;K. Narumi;Y. Maeda;M. Miyao
  • 通讯作者:
    M. Miyao
Temperature Dependent Epitaxial Growth of Ferromagnetic Silicide Fe_3Si on Ge substrate
Ge衬底上铁磁性硅化物Fe_3Si的温度依赖性外延生长
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ueda;et. al.
  • 通讯作者:
    et. al.
Influence of Substrate Orientation on Low-Temperature Epitaxial Growth of Ferromagnetic Silicide Fe_3Si on Si
衬底取向对Si上铁磁性硅化物Fe_3Si低温外延生长的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K.;Ueda;et. al.
  • 通讯作者:
    et. al.
強磁性体シリサイド(Fe_3Si)/半導体(Ge)ヘテロ界面の原子層制御
铁磁硅化物(Fe_3Si)/半导体(Ge)异质界面的原子层控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    上田公二;熊野 守;安藤裕一郎;佐道泰造;鳴海一雅;前田佳均;宮尾正信
  • 通讯作者:
    宮尾正信
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

上田 公二其他文献

上田 公二的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似海外基金

クラスター磁気トロイダル四極子に基づいた反強磁性スピントロニクスの開拓
基于簇磁环形四极子的反铁磁自旋电子学研究进展
  • 批准号:
    24K17603
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
クーパー対のスピンを基盤とする超伝導スピントロニクスの理論研究
基于库珀对自旋的超导自旋电子学理论研究
  • 批准号:
    24KJ0130
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
超小型スピントロニクス量子磁力計の創成
创建超紧凑自旋电子量子磁力计
  • 批准号:
    24K01323
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
スクイーズされたマグノンによる新しいスピントロニクスの開拓
使用挤压磁振子开发新的自旋电子学
  • 批准号:
    24KJ0927
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
歪み勾配を用いたスピントロニクス機能開拓
使用应变梯度开发自旋电子学函数
  • 批准号:
    24KJ0976
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
原子層物質における新奇スピントロニクス物性機能の開拓
开发原子层材料的新型自旋电子物理特性
  • 批准号:
    24H00419
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
シリコンゲルマニウム光スピントロニクスの開拓
硅锗光学自旋电子学的发展
  • 批准号:
    24H00034
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
希薄窒化物半導体の光・電子・スピン機能性が拓く室温光スピントロニクスの新展開
稀氮化物半导体的光学、电子和自旋功能开发的室温光学自旋电子学新进展
  • 批准号:
    24K00913
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
スピントロニクス技術を用いた次世代超高速物理乱数発生器の理論的研究と磁化反転制御
利用自旋电子学技术的下一代超快物理随机数发生器的理论研究及磁化反转控制
  • 批准号:
    24K08237
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ワイル反強磁性体における高速スピントロニクス機能の開拓
开发外尔反铁磁体的高速自旋电子功能
  • 批准号:
    24K16990
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了