具有自旋相关转移特性的隧道晶体管及使用了它的非易失性存储器

摘要

按照将本发明的铁磁性半导体用于沟道区的MISFET，具有作为可用栅电压控制漏电流的晶体管的特性，与此同时，还一并具有其转移电导可受铁磁性沟道区与铁磁性源(或铁磁性漏，或铁磁性源和铁磁性漏双方)的相对的磁化方向控制的特征性的特性。从而，可由该相对的磁化方向来存储2值的信息，与此同时，可用电学方法检测出该相对的磁化方向。另外，只要应用因由铁磁性半导体构成的沟道区的场效应导致的磁性控制，即可大幅度减少信息的改写所需的电流。因此，上述MISFET可构成适合于高密度集成化的高性能非易失性存储单元。

主权项

1.一种晶体管，其特征在于，具有：注入载流子的由铁磁性体构成的源，即铁磁性源；接受从该铁磁性源所注入的载流子的漏；在上述铁磁性源与上述漏之间设置的由铁磁性体构成的隧道势垒，即铁磁性隧道势垒；以及对上述铁磁性隧道势垒所形成、通过对该铁磁性隧道势垒施加电场来控制载流子从上述铁磁性源至上述漏的传导的栅电极，当上述载流子是电子时，上述铁磁性隧道势垒中的导带的能带端发生自旋分裂，当上述载流子是空穴时，上述铁磁性隧道势垒中的价电子带的能带端发生自旋分裂，上述铁磁性隧道势垒作为一个隧道势垒设置在上述铁磁性源和上述漏之间。