世界最高性能の半導体系トンネル磁気抵抗素子を開発

世界最高性能の半導体系トンネル磁気抵抗

素子を開発

－待機電力ゼロのトランジスタ実現へ

　道を拓く－

2016/09/20

産業技術総合研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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ポイント

○半導体酸化ガリウムをトンネル障壁層

　とした全単結晶トンネル磁気抵抗

　（TMR）素子を開発

○半導体系TMR素子として室温における

　世界最高性能（磁気抵抗変化率92 %）

　を達成

○超省電力トランジスタの実現へ

　道を拓き、待機電力ゼロの

　コンピューターへの貢献に期待

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概要

　国立研究開発法人 産業技術総合研究所

（以下「産総研」という）

スピントロニクス研究センター

半導体スピントロニクスチーム付

齋藤　秀和　企画主幹は、

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、

半導体Ga2O3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）は室温で92 ％と極めて大きい。

　このTMR素子は、メモリー機能をもつ

縦型のスピン電界効果型トランジスタ

（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。

　この技術の詳細は、2016年9月20日

(現地時間)に米国の学術誌

Physical Review Appliedの

オンライン版に掲載される。

　なお、この研究開発は、内閣府 革新的

研究開発推進プログラム（ImPACT）

「無充電で長期間使用できる究極の

　エコIT機器の実現（平成26～30年度）」

による支援を受けて行った。

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　世界最高性能というのが良いですね。

　願わくば、日本の製品として、

＞今後は、MR比の一層の向上を図ると共に、

＞Ga2O3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年後を目途に

＞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

＞実現に繋げる。

　大いに期待しております。