次世代半導体の基本技術を開発
～高速・低消費電力・不揮発の次世代半導体（スピンＭＯＳトランジスタ）～
株式会社東芝
株式会社東芝は、次世代の半導体であるスピンＭＯＳトランジスタの基本技術を開発した。スピンＭＯＳトランジスタは、電子のスピン（自転）を動作制御に利用した新型素子で、ＬＳＩを高速・低消費電力化できるほか、スピン方向の不揮発性を生かし、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など、優れた特徴がある。
今回同社は、電極に磁性層を設けた同社独自の素子構造で読み書きの基本動作の検証に成功し、この成果について、世界有数の半導体国際学会ＩＥＤＭにおいて発表する。
電流値を制御する従来方式の素子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を招く。この問題を解決するスピンＭＯＳトランジスタは、将来の高性能ＬＳＩ向けの有力技術とされ、従来の成果はスピンの動作確認に留まっていた。
今回の素子は、一般的なＭＯＳＦＥＴにスピン機能を担う磁性層を導入したもので、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もの。磁性層にはＭＴＪ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。
同社は、同技術を将来実現の期待される不揮発ロジックＬＳＩ技術の一候補と位置づけ、今後設計の改良や特性の向上に向けた開発を進め、２０１５年以降の実用化を目指す。なお、同開発の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）の委託事業。