JP4259851B2 - Spin filter - Google Patents

Spin filter Download PDF

Info

Publication number
JP4259851B2
JP4259851B2 JP2002329648A JP2002329648A JP4259851B2 JP 4259851 B2 JP4259851 B2 JP 4259851B2 JP 2002329648 A JP2002329648 A JP 2002329648A JP 2002329648 A JP2002329648 A JP 2002329648A JP 4259851 B2 JP4259851 B2 JP 4259851B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
layer
spin
barrier layer
barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002329648A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004165438A (en
Inventor
貴亮 古賀
淳作 新田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Nippon Telegraph and Telephone Corp
National Institute of Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
Nippon Telegraph and Telephone Corp
National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Agency, Nippon Telegraph and Telephone Corp, National Institute of Japan Science and Technology Agency filed Critical Japan Science and Technology Agency
Priority to JP2002329648A priority Critical patent/JP4259851B2/en
Publication of JP2004165438A publication Critical patent/JP2004165438A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4259851B2 publication Critical patent/JP4259851B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリアの持つスピンの物性に従って選別し、ある特定のスピンを持ったキャリアを抽出するスピンフィルターに関し、特に、半導体中の電子又は正孔のうち特定のスピンを有するキャリアを選択的に抽出する半導体スピンフィルター装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体デバイスは、キャリアの電荷に関する自由度を利用するものが主であった。最近、キャリアのスピンに関する自由度を利用するデバイス、例えば電子のスピン物性を利用したスピントランジスタ、スピンを用いた半導体量子ビットの情報読みとりデバイスなどへの応用が提案されている。電子のスピンの自由度を利用したデバイスでは、スピン偏極した電子を固体中にいかにしてつくり出すかが重要な要素技術となる。
【0003】
上記技術に関しては様々な先行文献が存在するが、多くは材料の磁気的性質を利用した技術に関する文献である。例えば、強磁性体金属から半導体2次元電子ガスへのスピン注入に関する技術が、M. Johnson, Phys. Rev. B. 58, 1790 (1998)に記載されている。図9は一般的な強磁性体金属から半導体2次元ガスへのスピン注入を応用したデバイスの構造を示す図である。図9に示すように、強磁性金属電極102から半導体二次元電子気体104へのスピン偏極した電子の注入は、半導体101上に形成された強磁性金属電極102、103に電圧105を加えることにより生じる。これにより、スピンに依存する電流106が流れる。このデバイスは、スピン偏極の度合いに応じて電流または電圧が変化する現象を電子デバイスに利用したデバイスである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術には以下のような問題がある。すなわち、半導体へ注入されたスピン偏極電子は、強磁性金属電極102、103から漏れ出る磁場や外部から印加された磁場による影響を受けやすい。材料の磁気的性質を利用する場合には、材料の一部がある特定の方向の磁気モーメントを有しているか、材料中の電子の準位をスピンの向きにより分離する(ゼーマン分離)ための外部磁場を印加する必要がある。
【0005】
さらに、材料の磁気的性質に頼らない方法として電子のスピン−軌道相互作用を利用したスピンフィルターが提案されている。例えば、半導体二重障壁構造を用いた共鳴トンネル・デバイスが提案されている(A. Voskoboynikov, Shiue Shin Liu and C. P. Lee, Phys. Rev. B 59, 12514 (1999)、T. Koga, J. Nitta, H. Takayanagi and S. Datta, Phys. Rev. Lett. 88, 126601 (2002).)。電子のスピン−軌道相互作用を利用したスピンフィルターにおける特性を表すスピンフィルタリング効率は、以下の式(1)で表される。
|I+−I-|/|I++I-| (1)
【0006】
ここでI+は第一スピン状態にある電子による電流、I-は第二スピン状態にある電子による電流である。半導体二重障壁構造では、障壁を透過する電子の総量に対するスピンフィルタリング効率が最大でも40%程度である。このために、一般的な半導体二重障壁構造では、スピンフィルターとしての機能が十分に発揮されないと予測される。
【0007】
本発明は、高いスピンフィルタリング効率を得ることができるスピンフィルターを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第1障壁層と、第2障壁層と、第3障壁層と、前記第1障壁層と前記第2障壁層との間に形成された第1井戸層であって、前記第1障壁層から前記第2障壁層に向けて価電子帯又は伝導帯のバンド端のエネルギーを組成変調により変化させた第1井戸層と、前記第2障壁層と前記第3障壁層との間に形成された第2井戸層であって、前記第2障壁層から前記第3障壁層に向けて価電子帯又は伝導帯のバンド端のエネルギーを組成変調により変化させた第2井戸層と、を含み、前記第1井戸層と前記第2井戸層との間でキャリアに働くスピン−軌道相互作用の向きが反対になる三重障壁構造を有するスピンフィルターであって、前記第2障壁層をn型或いはp型にドープすることによってスピン−軌道相互作用の強さがエンハンスされていることを特徴とするスピンフィルターが提供される。
【0009】
半導体へテロ構造中のキャリアに働くスピン−軌道相互作用(の大きさ)を操作するためには、電子のフェルミエネルギーを基準にした価電子帯及びスピンスプリットオフ帯(スピン軌道分離帯)のバンド端のエネルギーを空間的に変化させる必要がある。例えば、上記スピンフィルターにおいては、第2の障壁層をn型或いはp型にドープすることにより、価電子帯及びスピンスプリットオフ帯のバンド端のエネルギーの空間的変化を変化させることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
発明者らは、先の出願において、組成変調を用いた半導体三重障壁構造を提案した。まず、半導体三重障壁構造について、図面を参照しつつ説明する。図1は、組成変調を利用せず不純物ドーピングのみによって形成した半導体スピンフィルターの素子構造の概略的な構造例を示す断面図であり、図2は、図1に示す半導体スピンフィルターのエネルギーバンド図及びスピン分離エネルギーの値を示す図である。
【0011】
図1に示す半導体スピンフィルターAは、例えば、InP基板1と、その上に順に形成されn型にドーピングされたn型In0.53Ga0.47Asコレクタ層3と、n型In0.52Al0.48As第1障壁層5(厚さ6nm)と、i型In0.53Ga0.47As第1井戸層7(厚さ10nm)と、p型In0.52Al0.48As第2障壁層11(厚さ3.5nm)と、i型In0.53Ga0.47As第2井戸層15(厚さ10nm)と、n型In0.52Al0.48As第3障壁層17(厚さ6nm)と、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層21とを有しており、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層21からn型In0.52Al0.48As第1障壁層5までは、島状の領域として形成されている。n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層3に対してコレクタ電極23が、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層21に対してエミッタ電極25が形成されている。ここで、i型とは、ノンドープ型のことである。尚、コレクタ層3からエミッタ層21までの構造は上下が反転した構造であっても良い。n型の不純物ドーピング量NDは、例えば1018cm-3台であり、p型の不純物ドーピング量NAは、例えば1×1019cm-3程度である。また、第1障壁層5、第3障壁層17に関しては、キャリアの不純物散乱を低減するためにi型にし、障壁層の外側(エミッタ側とコレクタ側)に不純物を導入するという方法もある。
【0012】
図2に示すように、第2障壁層11(図1)にp型の不純物がドーピングされているため、第2障壁層11における伝導帯端及び価電子帯端のエネルギー値が高くなり、山形のポテンシャルが実現される。スピン分離エネルギー値(ΔR)についても、図2の上側に示されている。スピン分離エネルギー値(ΔR)は、Ekz=0.2eV、Ek‖=0.1eVの条件を用い、以下に示す(2)式と(3)式とに基づいて計算した。
【0013】
ΔR=2αk‖ (2)
【数1】

Figure 0004259851
【0014】
ここで、k‖は波数の面内方向の成分(ヘテロ界面に平行な成分)、hはプランク定数、Epは、k・pインターラクションパラメータ、m0は自由電子の質量、EFは電子のフェルミエネルギー、EΓ 8,EΓ 7は、それぞれ、価電子帯、スピンスプリットオフ帯のバンド端のエネルギーである。
【0015】
図2に示す矢印の長さは、フェルミエネルギーEFを基準としたΓ8とΓ7のエネルギー値、すなわち、EF−EΓ 8とEF−EΓ 7との値に対応する。また、(3)式に示されるように、ラシュバのスピン−軌道相互作用係数αは、これらの値の逆数の微分の差として計算されることがわかる。
【0016】
ドーピングによって実現した3重障壁スピンフィルターにおいては、図2に示すように、ラシュバのスピン分離エネルギーΔRの値は、±1.5meVから±2.5meV程度の比較的大きな値が得られている。尚、I−V特性に基づいて得られたスピンアップ電流のピーク値を与えるエミッタ−コレクタ電圧とスピンダウン電流のピーク値を与えるエミッタ−コレクタ電圧との差としては、第1及び第3障壁層のn型の不純物ドーピング量NDが、2×1018cm-3であり、p型の不純物ドーピング量NAが、6.85×1018cm-3の場合において約7mVの値が得られ、NDが4×1018cm-3であり、p型の不純物ドーピング量NAが1.37×1019cm-3の場合において12mV程度の値が得られる(T. Koga, J. Nitta, and H. Takayanagi, "Spin-Filter Device Based on the Rashba Effect Using a Nonmagnetic Resonant Tunneling Diode", Physical Review Letters, Vol. 88, No. 12, 25 March 2002 pp.126601-1-126601-4.)。
【0017】
このように、ドーピングにより実現した三重障壁スピンフィルターにおいては、非常に優れたスピン分離特性を示すことが理論的に示されたが、第2の障壁層に高濃度のp型不純物を制御性良くドーピングすることは、技術的には容易なことではない。また、高濃度不純物ドーピングのみによるバンドエンジニアリング自体制御性が悪く、かつ、不純物散乱などの影響も受けやすい。
【0018】
そこで、発明者らは、半導体スピンフィルター装置を組成変調により実現することを考えた。図3に組成変調半導体スピンフィルター装置の構造例を示す模式的な断面図を、図4に、図3の構造に対応するエネルギーバンド図を示す。図3に示す半導体スピンフィルターBは、例えば、InP基板31と、その上に順に形成されn型にドーピングされたn型In0.53Ga0.47Asコレクタ層33と、i型In0.52Al0.48As第1障壁層35(厚さ6nm)と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.471-XAs第1井戸層37(厚さ10nm、xの値は、0から0.5までリニアに変調させる)と、i型In0.52Al0.48As第2障壁層41(厚さ3.5nm)と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.47)1-XAs第2井戸層45(厚さ10nm、xの値は、0.5から0までリニアに変調させる。)と、i型In0.52Al0.48As第3障壁層47(厚さ6nm)と、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層51とを有しており、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層51からi型In0.52Al0.48As第1障壁層35までは、島状の領域として形成されている。n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層33に対してコレクタ電極53が、n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層51に対してエミッタ電極55が形成されている。
【0019】
尚、コレクタ層33からエミッタ層51までの構造は上下が反転した構造であっても良い。図1の構造と異なり、i型In0.52Al0.48As第1障壁層35(厚さ6nm)からi型In0.52Al0.48As第3障壁層47(厚さ6nm)までには、不純物がドーピングされていない。その代わりに、第1井戸層37と第2井戸層45とでは、InPとの格子整合を保ちながら、(In0.52Al0.48x(In0.53Ga0.471-xAsのxを変化させることにより組成変調層を形成している。
【0020】
その結果、図4に示すように、第1井戸層37と第2井戸層45とは、伝導帯端のエネルギーEcが第2障壁層41に向けて高くなる。また、図2に示すエネルギーバンド図と異なり組成を傾斜させたため、第1井戸層37と第2井戸層45とにおいて、厚さ方向にバンドギャップが変化する。より詳細に説明すると、第2障壁層41に向けてバンドギャップが次第に大きくなり、フェルミエネルギーEFを基準とした伝導帯端のエネルギー値が高くなるとともに、価電子帯端のエネルギー値は低くなる。組成変調の場合には、第2障壁層41にp型の不純物をドーピングしなくても、伝導帯端のエネルギー値が山型のポテンシャル構造になり、3重障壁スピンフィルターをドーピングにより実現した場合と同様の効果が期待できる。
【0021】
図5に、組成傾斜層を利用して実現した3重障壁スピンフィルターのスピンに依存した電流−電圧特性を示す。図5に示すように、第一スピン状態にある電子による電流のピークに対応する電圧と第二スピン状態にある電子による電流のピークに対応する電圧との差は、1.5mV程度と前述の第2障壁層にp型の不純物をドーピングした構造(約12mV)と比較してかなり小さくなっていることがわかる。これは、ラシュバのスピン−軌道相互作用係数αの値が、(3)式に示されるように、EF−EΓ 8とEF−EΓ 7との値の逆数の微分として表されるからである。
【0022】
以上の検討により、発明者は、スピンフィルターとしての性能を向上させるためには、伝導帯のみでなく価電子帯のエネルギーバンド構造の設計が重要であると考えた。半導体ヘテロ構造に単なる組成傾斜層を形成する構造のみではなく、スピンフィルターとしての性能をさらに向上させる構造を思いついた。すなわち、半導体ヘテロ構造にイオン化されたn型の不純物を導入すると、導入された領域のバンド構造が歪み、ポテンシャルエネルギーが低くなる。これを利用して、第2障壁層にn型の不純物を導入すればよい。
【0023】
上記考察に基づき、本発明の一実施の形態による半導体スピンフィルター装置について、図面を参照して説明する。図6は、本実施の形態による半導体スピンフィルター装置の構造を示す断面図である。図7は、図6に示す半導体スピンフィルター装置の構造のエネルギーバンド図である。図6に示すように、本実施の形態による半導体スピンフィルター装置Cは、例えば、InP基板61と、その上に順に形成されn型にドーピングされたn型In0.53Ga0.47Asエミッタ層63と、i型In0.52Al0.48As第1障壁層65(厚さ6nm)と、i型(In0.52Al0.48x(In0.53Ga0.471-xAs第1井戸層67(厚さ10nm、xの値は、0から0.5までリニアに変調させる。)と、n型In0.52Al0.48As第2障壁層71(厚さ3.5nm)と、i型(In0.52Al0.48x(In0.53Ga0.471-xAs第2井戸層75(厚さ10nm、xの値は、0.5から0までリニアに変調させる。)と、i型In0.52Al0.48As第3障壁層77(厚さ6nm)と、n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層81とを有しており、n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層81からn型In0.52Al0.48As第1障壁層65までは、島状の領域として形成されている。n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層63に対してエミッタ電極83が、n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層81に対してコレクタ電極85が形成されている。
【0024】
上記構造では、第2障壁層71にn型の不純物がドーピングされている。第2障壁層71にn型の不純物をドーピングすると、上述のように導入された部分のバンド構造が変化し、図7にエネルギーバンド図で示す構造になる。すなわち、第2障壁層71にn型の不純物をドーピングすると、図7に示すように第2障壁層71の部分のポテンシャルエネルギーが下がる。より詳細には、フェルミエネルギーEFを基準とした伝導帯端と価電子帯端との両方のバンド端のエネルギーが下がる。その結果、第1及び第2の井戸層における価電子帯端の傾斜が急になり、価電子帯とスピン・スプリット・オフ帯のエネルギー[実際には(3)式の(1/{EF−EΓ 8})と(1/{EF−EΓ 7})]の微分値が単なる組成変調構造の場合よりも大きくなる。従って、第1及び第2の井戸層内のスピン−軌道相互作用が大きくなった結果、それぞれのΔRの絶対値も大きくなる。第2障壁層への不純物のドーピングは、原子層ドーピング(アトミック・プレーナ・ドーピング:APD)を用いても良い。
【0025】
図8に、図6及び図7とに示す構造におけるそれぞれのスピン状態による電流の対電圧特性を示す。前述の図5に示す、第2障壁層がノンドープの場合の第一スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧と、第二スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧との差が、約1.5meVであるのに対して、図8に示すように、第2障壁層にn型不純物をドーピングした場合のこれに相当する電圧の差は約10meVであり、分離特性が大幅に向上することがわかる。
【0026】
以上のように、組成傾斜層でつくられた量子井戸を有する組成変調三重障壁スピンフィルター装置の構造において、組成傾斜層に挟まれた第2障壁層にn型不純物をドーピングすることにより価電子帯における組成傾斜層のエネルギー変化の傾きを大きくすることができ、第一スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧と、第二スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧との差を大きくすることができる。
【0027】
加えて、組成傾斜層を用いずに第2の障壁層にp型不純物を導入する構造(ドーピングにより実現した三重障壁スピンフィルター)と比べて、エネルギーバンド構造の設計が簡単になり、精度の良い構造設計を行うことができるという利点がある。
【0028】
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。例えば、三重障壁構造の代わりに多重障壁構造を用いても良い。
【0029】
【発明の効果】
本発明による三重障壁スピンフィルターによれば、価電子帯における組成傾斜層のエネルギー変化の傾きを大きくすることができ、第一スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧と、第二スピン状態にある電子による電流が最大になる電圧との差を大きくすることができる。
【0030】
加えて、組成傾斜層を用いずに第2の障壁層にp型不純物を導入する構造(ドーピングにより実現した三重障壁スピンフィルター)と比べて、エネルギーバンド構造の設計が簡単になり、精度の良い構造設計を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】組成変調を利用せず不純物ドーピングのみによって形成した半導体スピンフィルター素子の概略的な構造例を示す断面図である。
【図2】図1に示す半導体スピンフィルターのエネルギーバンド図及びスピン分離エネルギーの値を示す図である。
【図3】組成変調半導体スピンフィルター装置の構造例を示す模式的な断面図である。
【図4】図3の構造に対応するエネルギーバンド図及びスピン分離エネルギーの値を示す図である。
【図5】第2障壁層をドープしない場合の組成変調半導体スピンフィルター装置における、第一および第二スピン状態にある電子による電流−電圧特性を示す図である。
【図6】本実施の形態による半導体スピンフィルター装置の構造を示す断面図である。
【図7】図6に示す半導体スピンフィルター装置の構造のエネルギーバンド図及びスピン分離エネルギーの値を示す図である。
【図8】第2障壁層をn型にドープした場合の組成変調半導体スピンフィルター装置における、第一および第二スピン状態にある電子による電流−電圧特性を示す図である。
【図9】一般的な強磁性体金属から半導体2次元ガスへのスピン注入を応用したデバイスの構造を示す図である。
【符号の説明】
C…半導体スピンフィルター装置、61…InP基板、63…n型In0.53Ga0.47Asエミッタ層、65…i型In0.52Al0.48As第1障壁層、67…i型(In0.52Al0.48x(In0.53Ga0.471-xAs第1井戸層、71…n型In0.52Al0.48As第2障壁層、75…i型(In0.52Al0.48x(In0.53Ga0.471-xAs第2井戸層、77…i型In0.52Al0.48As第3障壁層、81…n型In0.53Ga0.47Asコレクタ層、83…エミッタ電極、85…コレクタ電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spin filter that selects according to the physical properties of spins possessed by carriers and extracts carriers having a specific spin, and in particular, selectively selects carriers having a specific spin among electrons or holes in a semiconductor. The present invention relates to a semiconductor spin filter device to be extracted.
[0002]
[Prior art]
Conventional semiconductor devices mainly use the degree of freedom regarding the charge of carriers. Recently, applications to devices that use the degree of freedom regarding spin of carriers, such as spin transistors that use spin physical properties of electrons, semiconductor qubit information reading devices that use spin, and the like have been proposed. In devices using the degree of freedom of electron spin, an important elemental technology is how to create spin-polarized electrons in a solid.
[0003]
There are various prior literatures related to the above technique, but many are related to a technique using the magnetic properties of materials. For example, a technique relating to spin injection from a ferromagnetic metal into a semiconductor two-dimensional electron gas is described in M. Johnson, Phys. Rev. B. 58, 1790 (1998). FIG. 9 is a diagram showing a device structure to which spin injection from a general ferromagnetic metal into a semiconductor two-dimensional gas is applied. As shown in FIG. 9, injecting spin-polarized electrons from the ferromagnetic metal electrode 102 into the semiconductor two-dimensional electron gas 104 applies a voltage 105 to the ferromagnetic metal electrodes 102 and 103 formed on the semiconductor 101. Caused by. As a result, a spin-dependent current 106 flows. This device is a device that utilizes a phenomenon in which current or voltage changes according to the degree of spin polarization in an electronic device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above technique has the following problems. That is, spin-polarized electrons injected into the semiconductor are easily affected by a magnetic field leaking from the ferromagnetic metal electrodes 102 and 103 and a magnetic field applied from the outside. When using the magnetic properties of a material, it is necessary to separate a part of the material according to the direction of spin (Zeeman separation) or to have a magnetic moment in a specific direction It is necessary to apply an external magnetic field.
[0005]
Furthermore, a spin filter using electron spin-orbit interaction has been proposed as a method that does not depend on the magnetic properties of the material. For example, resonant tunneling devices using semiconductor double barrier structures have been proposed (A. Voskoboynikov, Shiue Shin Liu and CP Lee, Phys. Rev. B 59, 12514 (1999), T. Koga, J. Nitta. , H. Takayanagi and S. Datta, Phys. Rev. Lett. 88, 126601 (2002).). The spin filtering efficiency representing the characteristics of the spin filter using the spin-orbit interaction of electrons is expressed by the following formula (1).
| I + −I | / | I + + I | (1)
[0006]
Here, I + is a current due to electrons in the first spin state, and I is a current due to electrons in the second spin state. In the semiconductor double barrier structure, the spin filtering efficiency with respect to the total amount of electrons passing through the barrier is at most about 40%. For this reason, it is predicted that the function as a spin filter is not sufficiently exhibited in a general semiconductor double barrier structure.
[0007]
An object of this invention is to provide the spin filter which can obtain high spin filtering efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a first barrier layer, a second barrier layer, a third barrier layer, and a first well layer formed between the first barrier layer and the second barrier layer. A first well layer in which energy at a band edge of a valence band or a conduction band is changed by composition modulation from the first barrier layer toward the second barrier layer; the second barrier layer; and the third barrier layer. A second well layer formed between the first barrier layer and the third barrier layer, wherein the energy at the band edge of the valence band or the conduction band is changed by composition modulation from the second barrier layer toward the third barrier layer. A spin filter having a triple barrier structure in which the directions of spin-orbit interaction acting on carriers between the first well layer and the second well layer are opposite to each other, Strength of spin-orbit interaction by doping two barrier layers n-type or p-type Spin filter is provided, characterized in that it is enhanced.
[0009]
To manipulate the spin-orbit interaction (magnitude) acting on carriers in semiconductor heterostructures, the valence band and spin split-off band (spin orbit separation band) are based on the Fermi energy of electrons. The edge energy needs to be spatially changed. For example, in the above spin filter, it is possible to change the spatial change of the energy at the band edge of the valence band and the spin split-off band by doping the second barrier layer into n-type or p-type. .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the previous application, the inventors proposed a semiconductor triple barrier structure using compositional modulation. First, the semiconductor triple barrier structure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structural example of an element structure of a semiconductor spin filter formed only by impurity doping without using composition modulation, and FIG. 2 is an energy band diagram of the semiconductor spin filter shown in FIG. It is a figure which shows the value of spin separation energy.
[0011]
The semiconductor spin filter A shown in FIG. 1 includes, for example, an InP substrate 1, an n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 3 sequentially formed on the InP substrate 1, and an n-type In 0.52 Al 0.48 As first layer. A barrier layer 5 (thickness 6 nm), an i-type In 0.53 Ga 0.47 As first well layer 7 (thickness 10 nm), a p-type In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer 11 (thickness 3.5 nm), An i-type In 0.53 Ga 0.47 As second well layer 15 (thickness 10 nm), an n-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer 17 (thickness 6 nm), and an n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 21 The n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 21 to the n-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer 5 are formed as island-shaped regions. A collector electrode 23 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 3, and an emitter electrode 25 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 21. Here, i-type refers to a non-doped type. It should be noted that the structure from the collector layer 3 to the emitter layer 21 may be an inverted structure. The n-type impurity doping amount N D is, for example, on the order of 10 18 cm −3 , and the p-type impurity doping amount N A is, for example, about 1 × 10 19 cm −3 . As for the first barrier layer 5 and the third barrier layer 17, there is a method in which an impurity is introduced outside the barrier layer (emitter side and collector side) in order to reduce carrier impurity scattering.
[0012]
As shown in FIG. 2, since the second barrier layer 11 (FIG. 1) is doped with a p-type impurity, the energy values of the conduction band edge and the valence band edge in the second barrier layer 11 are increased, and Is realized. The spin separation energy value (Δ R ) is also shown on the upper side of FIG. The spin separation energy value (Δ R ) was calculated based on the following formulas (2) and (3) using conditions of E kz = 0.2 eV and E k ‖ = 0.1 eV.
[0013]
Δ R = 2αk‖ (2)
[Expression 1]
Figure 0004259851
[0014]
Here, k‖ is a component in the in-plane direction of wave number (a component parallel to the heterointerface), h is a Planck constant, E p is a k · p interaction parameter, m 0 is a free electron mass, and E F is an electron. Fermi energy, E Γ 8 and E Γ 7 , are energy at the band edge of the valence band and the spin split-off band, respectively.
[0015]
The length of the arrow shown in FIG. 2, the energy value of the gamma 8 relative to the Fermi energy E F gamma 7, i.e., corresponding to the value of the E F -E gamma 8 and E F -E Γ 7. Further, as shown in the equation (3), it is understood that the Rashba spin-orbit interaction coefficient α is calculated as a difference between the reciprocal derivatives of these values.
[0016]
In the triple barrier spin filter realized by doping, as shown in FIG. 2, the Rashba spin separation energy Δ R has a relatively large value of about ± 1.5 meV to ± 2.5 meV. . The difference between the emitter-collector voltage that gives the peak value of the spin-up current obtained based on the IV characteristic and the emitter-collector voltage that gives the peak value of the spin-down current is the first and third barrier layers. When the n-type impurity doping amount N D is 2 × 10 18 cm −3 and the p-type impurity doping amount N A is 6.85 × 10 18 cm −3 , a value of about 7 mV is obtained. When N D is 4 × 10 18 cm −3 and the p-type impurity doping amount N A is 1.37 × 10 19 cm −3 , a value of about 12 mV is obtained (T. Koga, J. Nitta , and H. Takayanagi, "Spin-Filter Device Based on the Rashba Effect Using a Nonmagnetic Resonant Tunneling Diode", Physical Review Letters, Vol. 88, No. 12, 25 March 2002 pp.126601-1-126601-4.) .
[0017]
Thus, it has been theoretically shown that the triple barrier spin filter realized by doping exhibits very excellent spin separation characteristics. However, a high concentration of p-type impurity is added to the second barrier layer with good controllability. Doping is not technically easy. In addition, the band engineering itself is poorly controllable only by high-concentration impurity doping, and is easily affected by impurity scattering.
[0018]
Therefore, the inventors considered realizing a semiconductor spin filter device by composition modulation. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of a composition-modulated semiconductor spin filter device, and FIG. 4 is an energy band diagram corresponding to the structure of FIG. The semiconductor spin filter B shown in FIG. 3 includes, for example, an InP substrate 31, an n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 33 sequentially formed on the InP substrate 31, and an i-type In 0.52 Al 0.48 As first layer. The barrier layer 35 (thickness 6 nm) and the i-type (In 0.52 Al 0.48 ) X (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-X As first well layer 37 (thickness 10 nm, the value of x ranges from 0 to 0.5 Linearly modulated), i-type In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer 41 (thickness 3.5 nm), i-type (In 0.52 Al 0.48 ) X (In 0.53 Ga 0.47) 1-X As second Well layer 45 (thickness 10 nm, value of x is linearly modulated from 0.5 to 0), i-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer 47 (thickness 6 nm), n-type In 0.53 has a Ga 0.47 as emitter layer 51, n-type in 0.53 Ga 0.47 as Emi From data layer 51 to i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer 35 is formed as an island-like region. A collector electrode 53 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 33, and an emitter electrode 55 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 51.
[0019]
It should be noted that the structure from the collector layer 33 to the emitter layer 51 may be an inverted structure. Unlike the structure of FIG. 1, impurities are doped from the i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer 35 (thickness 6 nm) to the i-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer 47 (thickness 6 nm). Not. Instead, in the first well layer 37 and the second well layer 45, x of (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As is changed while maintaining lattice matching with InP. Thus, the composition modulation layer is formed.
[0020]
As a result, as shown in FIG. 4, the energy Ec at the conduction band edge of the first well layer 37 and the second well layer 45 increases toward the second barrier layer 41. In addition, since the composition is inclined unlike the energy band diagram shown in FIG. 2, the band gap changes in the thickness direction in the first well layer 37 and the second well layer 45. More particularly, gradually becomes larger band gap toward the second barrier layer 41, together with the energy value of the conduction band edge relative to the Fermi energy E F is increased, the energy value of the valence band edge is lower . In the case of composition modulation, when the second barrier layer 41 is not doped with p-type impurities, the energy value at the conduction band edge has a mountain-shaped potential structure, and the triple barrier spin filter is realized by doping. The same effect can be expected.
[0021]
FIG. 5 shows current-voltage characteristics depending on the spin of the triple barrier spin filter realized by using the composition gradient layer. As shown in FIG. 5, the difference between the voltage corresponding to the peak of the current due to the electrons in the first spin state and the voltage corresponding to the peak of the current due to the electrons in the second spin state is about 1.5 mV. It can be seen that it is considerably smaller than the structure in which the second barrier layer is doped with p-type impurities (about 12 mV). This is expressed as the differential of the reciprocal of the values of E F −E Γ 8 and E F −E Γ 7 , as shown in the equation (3), as the value of Rashba's spin-orbit interaction coefficient α. Because.
[0022]
Based on the above studies, the inventor considered that it is important to design not only the conduction band but also the energy band structure of the valence band in order to improve the performance as a spin filter. We have come up with a structure that further improves the performance as a spin filter, not just a structure in which a compositional gradient layer is formed in a semiconductor heterostructure. That is, when ionized n-type impurities are introduced into the semiconductor heterostructure, the band structure of the introduced region is distorted and the potential energy is lowered. By utilizing this, an n-type impurity may be introduced into the second barrier layer.
[0023]
Based on the above consideration, a semiconductor spin filter device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a sectional view showing the structure of the semiconductor spin filter device according to the present embodiment. FIG. 7 is an energy band diagram of the structure of the semiconductor spin filter device shown in FIG. As shown in FIG. 6, the semiconductor spin filter device C according to the present embodiment includes, for example, an InP substrate 61, an n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 63 sequentially formed on the InP substrate 61, and doped n-type, An i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer 65 (thickness 6 nm) and an i-type (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As first well layer 67 (thickness 10 nm, x The value is linearly modulated from 0 to 0.5.), N-type In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer 71 (thickness 3.5 nm), and i-type (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As second well layer 75 (thickness 10 nm, the value of x is linearly modulated from 0.5 to 0) and i-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer 77 (thickness) 6 nm) and an n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 81. Thus, the n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 81 to the n-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer 65 are formed as island-shaped regions. An emitter electrode 83 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer 63, and a collector electrode 85 is formed for the n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer 81.
[0024]
In the above structure, the second barrier layer 71 is doped with n-type impurities. When the second barrier layer 71 is doped with an n-type impurity, the band structure of the portion introduced as described above changes, and the structure shown in the energy band diagram of FIG. 7 is obtained. That is, when the second barrier layer 71 is doped with an n-type impurity, the potential energy of the second barrier layer 71 decreases as shown in FIG. More specifically, the energy of both the band edge of the Fermi energy E F conduction band edge and valence band edge relative to the falls. As a result, the slopes of the valence band edges in the first and second well layers become steep, and the energy of the valence band and the spin split-off band [actually, (1 / {E F −E Γ 8 }) and (1 / {E F −E Γ 7 })] are larger than those in the case of a simple composition modulation structure. Thus, the first and second well layers in the spin - orbit interaction is increased result, the greater the absolute value of each delta R. For doping the impurity into the second barrier layer, atomic layer doping (atomic planar doping: APD) may be used.
[0025]
FIG. 8 shows current versus voltage characteristics depending on the spin states in the structures shown in FIGS. The difference between the voltage at which the current due to electrons in the first spin state when the second barrier layer is non-doped shown in FIG. 5 and the voltage at which the current due to electrons in the second spin state is maximized is as follows. , About 1.5 meV, as shown in FIG. 8, when the second barrier layer is doped with an n-type impurity, the voltage difference corresponding to this is about 10 meV, which greatly improves the isolation characteristics. It turns out that it improves.
[0026]
As described above, in the structure of the composition modulation triple barrier spin filter device having the quantum well made of the composition gradient layer, the valence band is obtained by doping the second barrier layer sandwiched between the composition gradient layers with the n-type impurity. The gradient of the energy change of the composition gradient layer in can be increased, and the difference between the voltage at which the current due to the electrons in the first spin state is maximum and the voltage at which the current due to the electrons in the second spin state is maximum Can be bigger.
[0027]
In addition, the design of the energy band structure is simpler and more accurate than a structure in which a p-type impurity is introduced into the second barrier layer without using a composition gradient layer (a triple barrier spin filter realized by doping). There is an advantage that structural design can be performed.
[0028]
As mentioned above, although this invention was demonstrated along embodiment, this invention is not restrict | limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, and combinations can be made. For example, a multiple barrier structure may be used instead of the triple barrier structure.
[0029]
【The invention's effect】
According to the triple barrier spin filter of the present invention, the gradient of the energy change of the composition gradient layer in the valence band can be increased, the voltage at which the current due to the electrons in the first spin state is maximized, and the second spin state It is possible to increase the difference from the voltage at which the current due to the electrons in the current becomes maximum.
[0030]
In addition, the design of the energy band structure is simpler and more accurate than a structure in which a p-type impurity is introduced into the second barrier layer without using a composition gradient layer (a triple barrier spin filter realized by doping). Structural design can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure example of a semiconductor spin filter element formed by only impurity doping without using composition modulation.
FIG. 2 is a diagram showing an energy band diagram and a value of spin separation energy of the semiconductor spin filter shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of a composition-modulated semiconductor spin filter device.
4 is a diagram showing an energy band diagram corresponding to the structure of FIG. 3 and a value of spin separation energy. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing current-voltage characteristics due to electrons in first and second spin states in a compositionally modulated semiconductor spin filter device when the second barrier layer is not doped.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor spin filter device according to the present embodiment.
7 is a diagram showing an energy band diagram and a value of spin separation energy of the structure of the semiconductor spin filter device shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing current-voltage characteristics due to electrons in first and second spin states in a compositionally modulated semiconductor spin filter device when the second barrier layer is doped n-type.
FIG. 9 is a diagram showing the structure of a device using spin injection from a general ferromagnetic metal to a semiconductor two-dimensional gas.
[Explanation of symbols]
C ... Semiconductor spin filter device, 61 ... InP substrate, 63 ... n-type In 0.53 Ga 0.47 As emitter layer, 65 ... i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer, 67 ... i-type (In 0.52 Al 0.48 ) x ( In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As first well layer, 71... N-type In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer, 75... I-type (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As second 2-well layer, 77 ... i-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer, 81 ... n-type In 0.53 Ga 0.47 As collector layer, 83 ... emitter electrode, 85 ... collector electrode.

Claims (4)

第1障壁層と、第2障壁層と、第3障壁層と、前記第1障壁層と前記第2障壁層との間に形成された第1井戸層であって、前記第1障壁層から前記第2障壁層に向けて価電子帯又は伝導帯のバンド端のエネルギーを組成変調により変化させた第1井戸層と、前記第2障壁層と前記第3障壁層との間に形成された第2井戸層であって、前記第2障壁層から前記第3障壁層に向けて価電子帯又は伝導帯のバンド端のエネルギーを組成変調により変化させた第2井戸層と、を含み、前記第1井戸層と前記第2井戸層との間でキャリアに働くスピン−軌道相互作用の向きが反対になる三重障壁構造を有するスピンフィルターであって、
前記第2障壁層をn型或いはp型にドープすることによってエンハンスされたスピン−軌道相互作用を有することを特徴とするスピンフィルター。
A first barrier layer, a second barrier layer, a third barrier layer, and a first well layer formed between the first barrier layer and the second barrier layer; Formed between the first well layer in which the energy at the band edge of the valence band or the conduction band is changed by composition modulation toward the second barrier layer, and the second barrier layer and the third barrier layer. A second well layer, wherein the energy of the band edge of the valence band or the conduction band is changed by composition modulation from the second barrier layer toward the third barrier layer, and A spin filter having a triple barrier structure in which the direction of spin-orbit interaction acting on carriers between the first well layer and the second well layer is opposite,
A spin filter having a spin-orbit interaction enhanced by doping the second barrier layer to n-type or p-type.
InP基板と、
該InP基板上に形成され、n型エミッタ層と、i型In0.52Al0.48As第1障壁層と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.471-XAs第1井戸層であって、xの値を0からxmax(0<xmax≦1)まで変化させた第1井戸層と、n型In0.52Al0.48As第2障壁層と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.471-XAs第2井戸層であって、xの値を、x’max(0<x’max≦1)から0まで変調させた第2井戸層と、i型In0.52Al0.48As第3障壁層と、n型コレクタ層と、を含み、前記第1井戸層と前記第2井戸層との間で第1導電型のキャリアに働くスピン−軌道相互作用の向きが反対になる三重障壁構造と
を有するスピンフィルター。
An InP substrate;
An n-type emitter layer, an i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer, and an i-type (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As first well layer formed on the InP substrate. A first well layer in which the value of x is changed from 0 to x max (0 <x max ≦ 1), an n-type In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer, and an i-type (In 0.52 Al 0.48 ) X (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-X As second well layer, wherein the value of x is modulated from x ′ max (0 <x ′ max ≦ 1) to 0; A spin-orbit interaction acting on carriers of the first conductivity type between the first well layer and the second well layer, comprising a third barrier layer of type In 0.52 Al 0.48 As and an n-type collector layer. A spin filter having a triple barrier structure with opposite directions.
InP基板と、
該InP基板上に形成され、p型エミッタ層と、i型In0.52Al0.48As第1障壁層と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.471-XAs第1井戸層であって、xの値を0からxmax(0<xmax≦1)まで変化させた第1井戸層と、p型又はn型にドープしたIn0.52Al0.48As第2障壁層と、i型(In0.52Al0.48X(In0.53Ga0.471-XAs第2井戸層であって、xの値を、x’max(0<x’max≦1)から0まで変調させた第2井戸層と、i型In0.52Al0.48As第3障壁層と、p型コレクタ層と、を含み、前記第1井戸層と前記第2井戸層とで第2導電型のキャリアに働くスピン−軌道相互作用の向きが反対になる三重障壁構造と
を有するスピンフィルター。
An InP substrate;
A p-type emitter layer, an i-type In 0.52 Al 0.48 As first barrier layer, and an i-type (In 0.52 Al 0.48 ) x (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-x As first well layer formed on the InP substrate. A first well layer in which the value of x is changed from 0 to x max (0 <x max ≦ 1), a p-type or n-type doped In 0.52 Al 0.48 As second barrier layer, and i Type (In 0.52 Al 0.48 ) X (In 0.53 Ga 0.47 ) 1-X As second well layer, in which the value of x is modulated from x ′ max (0 <x ′ max ≦ 1) to 0 A spin well including a two well layer, an i-type In 0.52 Al 0.48 As third barrier layer, and a p-type collector layer, and acting on carriers of the second conductivity type in the first well layer and the second well layer; A spin filter having a triple barrier structure in which the direction of orbital interaction is opposite.
前記第2障壁層にアトミック・プレーナ・ドーピングにより不純物を導入することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載のスピンフィルター。4. The spin filter according to claim 1, wherein an impurity is introduced into the second barrier layer by atomic planar doping. 5.
JP2002329648A 2002-11-13 2002-11-13 Spin filter Expired - Fee Related JP4259851B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002329648A JP4259851B2 (en) 2002-11-13 2002-11-13 Spin filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002329648A JP4259851B2 (en) 2002-11-13 2002-11-13 Spin filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004165438A JP2004165438A (en) 2004-06-10
JP4259851B2 true JP4259851B2 (en) 2009-04-30

Family

ID=32807585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002329648A Expired - Fee Related JP4259851B2 (en) 2002-11-13 2002-11-13 Spin filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4259851B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5198385B2 (en) * 2009-08-18 2013-05-15 独立行政法人科学技術振興機構 Semiconductor laminated structure
JP5198384B2 (en) * 2009-08-18 2013-05-15 独立行政法人科学技術振興機構 Semiconductor laminated structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004165438A (en) 2004-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9941117B2 (en) Tunneling field effect transistors and transistor circuitry employing same
Şaşıoğlu et al. Half-metal–spin-gapless-semiconductor junctions as a route to the ideal diode
Chaney et al. Gallium nitride tunneling field-effect transistors exploiting polarization fields
CN106952952B (en) A kind of III-V CMOS type is counterfeit to match heterojunction field effect transistor
JP4259851B2 (en) Spin filter
Tang et al. A novel spin-polarized transport effect based on double-Schottky barriers
Makino et al. Device design of diamond Schottky-pn diode for low-loss power electronics
Eberl et al. Si-based resonant inter-and intraband tunneling diodes
Chen et al. High-performance spin rectification in gallium nitride-based molecular junctions with asymmetric edge passivation
Mizuno et al. Spin-dependent transport properties in GaMnAs-based spin hot-carrier transistors
JP4017095B2 (en) Semiconductor spin filter
US6774446B2 (en) Efficient spin-injection into semiconductors
JP2546483B2 (en) Tunnel transistor and manufacturing method thereof
CN106898609B (en) A kind of III-V CMOS type high electron mobility transistor
US7700969B1 (en) Type II interband heterostructure backward diodes
Sugahara et al. A novel spin transistor based on spin-filtering in ferromagnetic barriers: a spin-filter transistor
US7309887B2 (en) Ferromagnetic-semiconductor spin polarizer of electrons in nonmagnetic semiconductors
Saito et al. Reducing Schottky barrier height for Fe/n-GaAs junction by inserting thin GaOx layer
Xiong et al. Fabrication of p-well resonant tunneling diode based on SiGe/Si and its DC-parameter extraction
JP2817718B2 (en) Tunnel transistor and manufacturing method thereof
Uemura et al. Proposal and analysis of a ferromagnetic triple-barrier resonant-tunneling spin filter
US7170105B1 (en) Type II interband heterostructure backward diodes
Koga et al. Conditions for the spin rectification phenomena predicted for semiconducting triple barrier structures in the presence of the Rashba spin-orbit coupling
Wang et al. Manipulation of spin polarization by charge polarization in GaMnN ferromagnetic resonant tunneling diode
JP4451593B2 (en) Spin filter device

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040303

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090113

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090203

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees