荷電制御強磁性半導体

開放特許情報番号
L2006000628
開放特許情報登録日
2006/2/10
最新更新日
2010/3/12

基本情報

出願番号 特願2005-076104
出願日 2005/3/16
出願人 国立大学法人 筑波大学
公開番号 特開2006-261353
公開日 2006/9/28
登録番号 特許第4446092号
特許権者 国立大学法人 筑波大学
発明の名称 荷電制御強磁性半導体
技術分野 電気・電子、無機材料
機能 材料・素材の製造
適用製品 荷電制御強磁性半導体
目的 実用的なデバイス実現のために、室温以上の温度で強磁性転移を示し、その強磁性−常磁性間の転移を外部電界などのパラメーターで制御できる荷電制御強磁性半導体を実現する。
効果 導電性と強磁性が共存する半導体新材料が実現できるので、電子のスピン自由度を利用したスピンエレクトロニクスに応用できる。室温での強磁性状態を利用してスピンの揃った電子の供給源として、用いることができ、スピントランジスターなどのスピンデバイスに応用できる。
技術概要
GaAsで形成された基板上に、2ー6族半導体であるZnTeにCrを添加した半導体であり、Cr組成5%の結晶で、ドーパントを同時に添加して成る薄膜を、分子線エピタキシー法により、結晶成長させて荷電制御強磁性半導体を製造し、添加するドーパントがp型の場合には、強磁性転移温度は低下し、逆にn型の場合には強磁性転移温度は上昇し、Cr組成を一定にしたまま、添加したドーパントの型および濃度により強磁性転移温度を変化させることが可能である。図1は、荷電制御強磁性半導体の原理を説明するための図である。p型ドーパントを添加するとフェルミ準位が低エネルギー方向(図の下方)に移動し、d電子状態密度の大きさは減少する。逆にn型ドーパントを添加すると、フェルミ準位が高エネルギー方向(図の上方)に移動し、d電子状態密度の大きさは増加する。図2は、荷電制御強磁性半導体の製造装置及びプロセスを説明する模式図である。図3は、強磁性転移温度の変化を、比較例と比較して説明する図である。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【 】
改善効果1 添加するドーパントの型(n型かp型か)およびその濃度により強磁性転移温度が変化するため、Cr濃度(組成)を一定として、ドーパント添加に伴うフェルミ準位のシフトにより強磁性転移温度を制御することが可能になる。例えば、電界効果トランジスター構造で、外部電界によりフェルミ準位を変調させることにより、強磁性―常磁性の磁気転移を制御でき、磁気メモリー、円偏光発光ダイオードなどに応用できる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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