成果報告書詳細
管理番号20100000002348
タイトル平成21年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09A18003a 次世代半導体Geチャネルを利用した超低消費電力スピントランジスタの開発 平成21年度中間
公開日2011/1/25
報告書年度2009 - 2009
委託先名国立大学法人九州大学浜屋宏平
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約我々のシーズ技術を利用したGeチャネルスピントランジスタを実現するためには,・強磁性体/Ge原子層制御界面を介したスピン注入・検出と,・Si基板上へのGe(111)チャネルを形成する必要がある.
今回我々は,スピン注入源である強磁性合金Fe3SiとGe(111)界面を原子層レベルで急峻に接合する技術を確立し,その界面におけるフェルミ準位ピニング効果を減少させる事に成功した.さらに,この界面への不純物ドーピング技術としてMBE法を用いたδドーピングとGe(111)薄膜のエピタキシャル成長を併用する手法を検討し, Ge中に~1020cm-3という高濃度の不純物をドーピングすることに成功した.これらは,Geチャネルへのスピン注入を実現するソース・ドレイン形成技術の基礎となる.また,Si基板上へのGeチャネル形成のために,イオン注入法を用いた結晶転位制御技術によるSiGe擬似基板作製を検討し,本手法が有望であるという指針が得られた.
英文要約We found that the Schottky barrier height of Fe3Si/n-Ge(111) contacts is unexpectedly lower than those induced by the strong Fermi-level pinning at other metal/n-Ge contacts. These results indicate that there is an extrinsic contribution such as dangling bonds to the Fermi-level pinning effect at the
directly connected metal/Ge contacts. We also demonstrated a formation technology of ultra-shallow contacts by using Sb-delta doping. These are Schottky-type source-drain technologies for electrical spin injection and detection in Ge-based devices. Furthermore, using an ion implantation technique, we simultaneously obtained highly relaxed and smooth SiGe buffer layers on Si substrates. This technique can open a way for the fabrication of Ge channels on Si.
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