2016年09月20日

産総研、世界最高 半導体系トンネル磁気抵抗素子開発

【カテゴリー】：新製品/新技術 【関連企業・団体】：産業技術総合研究所

産業技術総合研究所（産総研）は20日、独自に開発した単結晶酸化ガリウム（Ga2O3）の成膜プロセスを用いて、世界最高性能の半導体系トンネル磁気抵抗素子を開発したと発表した。この成果は、待機電力ゼロのトランジスタ実現に道を拓くものと期待される。 産総研のスピントロニクス研究センターは、独自開発の単結晶酸化ガリウムの成膜プロセスを用いて、半導体酸化ガリウムをトンネル障壁層とした単結晶だけからなるトンネル磁気抵抗（TMR）素子を開発した。 今回開発したTMR素子の磁気抵抗変化率（MR比）は室温における世界最高性能（磁気抵抗変化率92％）を達成した。このTMR素子は、メモリー機能を持つ縦型のスピン電界効果トランジスタ（縦型スピンFET）の基本構造となるもので、待機電力ゼロのノーマリー・オフ・コンピューターへの貢献が期待される。 産総研では今後、MR比の一層の向上を図るとともに、酸化ガリウム膜に電界をかけて出力電流を制御するためのゲート構造の設計と動作実証を行い、5年後をめどに実用的な性能の縦型スピンFETを開発する。これにより、超省電力のノーマリー・オフ・コンピューターの実現につなげる方針である。 研究の詳細は、9月20日（現地時間）米国学術誌Physical　Review Appliedのオンライン版に掲載。