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引用元: 東芝：ニュースリリース (2009-12-08)：スピンＭＯＳトランジスタの基本技術を開発.　高速・低消費電力・不揮発の次世代半導体

株式会社東芝は、１２月８日、次世代の半導体とされている「スピンMOSトランジスタ」の基本技術を世界で初めて開発したと発表した。「スピンＭＯＳトランジスタ」とは、電子の「スピン」と呼ばれる性質を動作制御に利用した新型素子。LSIを高速・低消費電力化できると考えられている。またスピン方向の不揮発性を生かしてロジックLSIのトランジスタに、メモリ機能を持たせることもできる。

今回東芝は、電極に磁性層を設けた独自の素子構造を使って、読み書きの基本動作の検証に初めて成功した。米国メリーランド州ボルチモアで開催中の半導体の国際学会「IEMD（International Electron Devices Meeting）」において発表された。

電流値を制御する従来方式で微細化を続けると回路内の電気抵抗や電流漏れが増大し、性能劣化や消費電力増大に繋がる。「スピンMOSトランジスタ」は、将来の高性能LSI向けの有力技術と考えられているが、従来はスピンの動作確認に留まっていた。

東芝は、MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、電界効果トランジスタ）にスピン機能を担う磁性層を導入した素子を開発。ゲート電圧によりソース・ドレイン間に電流を流し、その電流がスピンの反転を制御して、素子の抵抗値を変え、読み書きデータに対応させる方式を取った。磁性層にはMTJ（Magnetic Tunnel Junction）構造を導入し、材料には磁性層がスピン偏極しやすいハーフメタルの一種であるホイスラー合金を採用した。

東芝では、この技術を将来の「不揮発ロジックLSI技術」の一つの候補と位置づけ、今後設計の改良や特性の向上に向けた開発を進める。2015年以降の実用化を目指す。

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より詳しい資料は、東芝のサイトのPDFファイルを参照されたい。

スピントロニクス―次世代メモリMRAMの基礎

著者／訳者：宮崎 照宣

出版社：日刊工業新聞社( 2004-04 )

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単行本 ( 190 ページ )

ISBN-10 : 4526052817

ISBN-13 : 9784526052811