JP4406250B2 - スピントンネルトランジスタ - Google Patents
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Description
図1の断面模式図を参照しながら、本発明の第1の実施の形態に関わるスピントンネルトランジスタを説明する。
の側面や、界面層3に接する表面と反対側の裏面等に形成された電極(コレクタ端子C)を介して外部回路に接続される。
(1)金属層/金属層界面の透過率に比較して、金属層/半導体層界面の電流透過率が著しく低い。
(2)Siとの界面におけるスピン透過率の高い、コバルトシリサイド(Coシリサイド)、ニッケルシリサイド(Niシリサイド)、遷移金属炭化物、遷移金属窒化物、パナジウム(Pd)層などの金属中ではスピン減衰長が短い。
(3)高いMR比を得るためには約1nm以上の強磁性体の平均膜厚が必要である。
約300以上約500μm以下である。
エミッタの非磁性体金属層13の厚さは、約10以上約200nm以下とすることができる。
図3は、本発明の第2の実施形態に関わるスピントンネルトランジスタを説明するための断面模式図である。
実施例1は、第1の実施の形態におけるスピントンネルトランジスタに関する。
実施例1の比較として、Si基板上にアモルファスのCoSi2層(約1nm)を形成し、その他の構造は実施例1と等しいスピントンネルトランジスタを作成し、電流透過率及びMR比を測定した。アモルファスCoSi2層の形成は、実施例1と同様にしてCoとiを同時蒸着した後、アニールを行わずにアモルファス層のままとした。このスピント
ンネルトランジスタは、エミッタ電圧1.5Vにおいて電流透過率1×10-4、MR比は約300%だった。MR比は結晶のCoSi2を用いたスピントンネルトランジスタと同程度であるが、電流透過率は著しく減少した。
実施例1と同様な方法により、Si基板上に厚さ1nmのAu層を介して、ベースのCo84Fe16層(厚さ約2nm)、Cu層(厚さ約5nm)、Co84Fe16層(厚さ約2nm)、Al2O3障壁層、Alエミッタ層を備えるスピントンネルトランジスタを作製した。
実施例2は、第1の実施の形態におけるスピントンネルトランジスタに関する。
実施例3は、第2の実施の形態におけるスピントンネルトランジスタに関する。
実施例3における厚さ約1nmのCoSi2層の替わりに、厚さ約1nmのAu層を用いたスピントンネルトランジスタを、実施例2と同様の方法により作製した。このトランジスタのエミッタ電圧約1.5Vにおける電流透過率及びMR比はそれぞれ約3.9x10-3及び約93%であり、実施例2に比較して1桁以上低い電流透過率を示した。
実施例4は、第2の実施の形態におけるスピントンネルトランジスタに関する。
3・・・界面層
5・・・非強磁性体金属層
7・・・強磁性体金属層
9・・・強磁性体金属層
11・・・障壁層
13・・・非磁性体金属層
15・・・非磁性体金属層
17・・・強磁性体金属層
Claims (1)
- コレクタと、
エミッタと、
前記コレクタと前記エミッタ間に形成され、磁化が外部磁場を受けて変化する強磁性体金属層を備えるベースと、
前記コレクタ及びエミッタの一方と前記ベース間に形成された障壁層とを備え、
前記コレクタ及びエミッタの他方が半導体結晶層を具備し、前記半導体結晶層と前記ベースとの間にパラジウム層を備えるスピントンネルトランジスタであって、
前記ベースは、前記強磁性体金属層に隣接形成された非磁性体金属層、及び、前記非磁性体金属を介して前記強磁性体金属層と積層された、外部磁場を受けても磁化の変化しない強磁性体金属層を備えることを特徴とするスピントンネルトランジスタ。
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