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多層膜構造体、及び素子構造

国内特許コード P05P003077
整理番号 U2003P389
掲載日 2005年9月9日
出願番号 特願2004-046540
公開番号 特開2005-231979
登録番号 特許第4102880号
出願日 平成16年2月23日(2004.2.23)
公開日 平成17年9月2日(2005.9.2)
登録日 平成20年4月4日(2008.4.4)
発明者
  • 川崎 雅司
  • 福村 知昭
  • 大友 明
  • 豊崎 秀海
  • 山田 康博
  • 大野 英男
  • 松倉 文▲礼▼
出願人
  • 学校法人東北大学
発明の名称 多層膜構造体、及び素子構造
発明の概要

【課題】コバルトドープ二酸化チタン膜の格子定数が近接し、互いのエピタキシャル成長を阻害しない半導体層又は絶縁層として機能する新規な化合物を提供する。
【解決手段】二酸化チタンに対して、二酸化ハフニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化ゲルマニウム及び二酸化スズから選ばれる少なくとも一種の混晶物質を混晶化して、混晶化二酸化チタンを形成する。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


コバルトを添加した二酸化チタンは室温以上でも強磁性を示す半導体材料として注目されている。例えば、特開2002-145622号公報においては、単結晶基板上に、レーザアブレーション法などを用いることによって、コバルトドープ二酸化チタン膜をエピタキシャル成長させることが記載されている。



しかしながら、このような技術によってコバルトドープ二酸化チタン膜を形成しても、その表面を原子レベルで平坦にすることはできず、結晶性についても十分なものが得られていないのが現状である。また、そのキャリア濃度を制御することができず、その結果、その強磁性的性質の発現及び制御を自在に行うことができず、前記コバルトドープ二酸化チタン膜を実用的なエレクトロニクスデバイスへ適用することは未だ実現することができないでいた。



また、前記コバルトドープ二酸化チタン膜をエレクトロニクスデバイスに適用するには、強磁性層として機能する前記コバルトドープ二酸化チタン膜に加えて、所定の半導体層又は絶縁層を形成しなければならない。前記半導体層及び前記絶縁層は、前記コバルトドープ二酸化チタン膜と隣接して存在し、ある場合は前記コバルトドープ二酸化チタン膜の下地層として機能する。一方、前記半導体層及び前記絶縁層が、前記コバルトドープ二酸化チタン膜上に形成される場合があり、この場合は、前記コバルトドープ二酸化チタン膜が前記半導体層又は前記絶縁層に対して下地層として機能する。



したがって、上述したエレクトロニクスデバイスを実現するに際しては、前記コバルトドープ二酸化チタン膜と前記半導体層又は前記絶縁層との格子定数が接近し、互いにエピタキシャル成長を阻害しないことが要求される。

産業上の利用分野


本発明は、多層膜構造体、及び素子構造に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
二酸化チタンに対して、二酸化ハフニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化ゲルマニウム及び二酸化スズから選ばれる少なくとも一種の混晶物質を混晶化した混晶化二酸化チタンであって膜状の混晶化二酸化チタンを半導体層又は絶縁層として含むとともに、コバルトドープ二酸化チタン膜を強磁性層として含むことを特徴とする、多層膜構造体。

【請求項2】
請求項に記載の多層膜構造体を含むことを特徴とする、素子構造。

【請求項3】
前記素子構造はTMR素子として機能することを特徴とする、請求項に記載の素子構造。

【請求項4】
前記素子構造はGMR素子として機能することを特徴とする、請求項に記載の素子構造。

【請求項5】
前記素子構造はMRAM構造として機能することを特徴とする、請求項に記載の素子構造。

【請求項6】
前記素子構造は電界効果型素子として機能することを特徴とする、請求項に記載の素子構造。

【請求項7】
前記素子構造はキャリア誘起強磁性素子として機能することを特徴とする、請求項に記載の素子構造。
産業区分
  • 無機化合物
  • 磁性材料
  • 固体素子
  • 電子応用機器
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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