【誤訳訂正書】
【提出日】平成22年7月26日(2010.7.26)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）と同じチャネル領域と、
前記チャネル領域の一方の側に接続され、前記チャネル領域に電子を注入するように適合されたソースと、
前記チャネル領域の反対側に接続され、スピン偏極した電子を検出するように適合されたドレインと、
磁気デルタ障壁を誘導する４つの磁気要素からなる磁気二重対要素を少なくとも１つ備えるゲートとを備える磁気電気電界効果トランジスタであって、
前記各磁気要素は前記チャネル領域の電子の移動方向に対し垂直に磁界を誘導するように適合され、
各磁気二重対要素によって誘導された磁界の合計はゼロになるように制御されており、
前記ゲートは前記チャネル領域に電界を誘導すること
を特徴とする磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項２】
前記ゲートが複数の磁気二重対要素を備える、請求項１に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項３】
前記ソースが、非磁性体、強磁性体、半金属、および磁気半導体からなる群から選択される材料を含む、請求項１または２に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項４】
前記ドレインが、強磁性体、半金属、および磁気半導体からなる群から選択される材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項５】
前記チャネル領域が、ｎ＋ドープアルミニウムガリウムヒ素からなる第１の層と、アルミニウムガリウムヒ素からなる第２の層と、ガリウムヒ素からなる第３の層とを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項６】
前記ゲートが強磁性材料を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記強磁性材料が、コバルトクロム白金、鉄白金、鉄コバルト、および、コバルトパラジウムから選択される合金である、請求項６に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項８】
前記ゲートが少なくとも１０個の磁気二重対要素を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項９】
前記磁気二重対要素は、磁極が前記チャネル領域に平行に並べられている磁石によって形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１０】
前記磁気二重対要素は、磁極が前記チャネル領域に垂直に並べられている磁石によって形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１１】
前記ゲートが単極書き込みヘッドを備え、前記単極書き込みヘッドが、前記磁気二重対要素によって前記チャネル領域に誘導された磁界に作用するように適合されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１２】
前記ゲートの反対側の前記チャネル領域の下に軟磁性材料の層をさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１３】
第１の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ１であり、第２の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ２であり、第３の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ３であり、第４の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ４であり、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４は、互いに次の関係
｜Ｂ２｜＝｜Ｂ３｜、｜Ｂ１｜＝｜Ｂ４｜および｜Ｂ１｜≠｜Ｂ２｜
を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１４】
第１の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ１であり、第２の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ２であり、第３の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ３であり、第４の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ４であり、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４は、互いに次の関係
｜Ｂ１｜＝｜Ｂ２｜、｜Ｂ３｜＝｜Ｂ４｜および｜Ｂ１｜≠｜Ｂ３｜
を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１５】
第１の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ１であり、第２の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ２であり、第３の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ３であり、第４の磁気デルタ障壁によって誘導される磁界の強度がＢ４であり、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４は、互いに次の関係
｜Ｂ１｜＝｜Ｂ２｜＝｜Ｂ３｜＝｜Ｂ４｜
を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１６】
前記ゲートが、パターン化された層を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１７】
前記誘導される磁界が、前記ゲートと前記チャネル領域との間の界面に垂直である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１８】
前記誘導される磁界が、前記ゲートと前記チャネル領域との間の界面に平行であり、ソースからドレインに向かう線に垂直である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項１９】
各磁気二重対要素によって誘導される正味の磁界がゼロである、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタ。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタを備える増幅器。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタを備えるメモリチップ。
【請求項２２】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の磁気電気電界効果トランジスタを備えるＡＮＤ／ＮＡＮＤゲート。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２３】
[0023]さらなる実施形態では、チャネル領域は、ｎ＋ドープアルミニウムガリウムヒ素からなる第１の層と、アルミニウムガリウムヒ素からなる第２の層と、ガリウムヒ素からなる第３の層とを含む。チャネル領域としてこれらの材料の副層をそのように組み合わせることは、磁気電気電界効果トランジスタのチャネル領域に二次元電子ガス（２ＤＥＧ）を発生させるのに好適である。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３０】
[0030]チャネルの下に軟磁性下層を用いることは、チャネル領域に誘導される垂直磁界の強度を高め、さらに、磁気二重対要素によって誘導される磁界の配向を高める。これは特に、極がチャネル領域にほぼ垂直に並ぶ磁石によって磁気二重対要素が形成される実施形態に当てはまる。したがって、各磁気二重対によって誘導される正味偏極が増えることにつながり、したがって、チャネル領域を通過する電子の偏極が増える。軟磁性下層は、磁界Ｂｚを強めることと、磁界Ｂｚの配向を高めることのために用いられる。すなわち、軟磁性下層は、必要に応じて、ゲートの磁気部分からのＢ場線が、２ＤＥＧを通り抜ける際に垂直な進路を維持することを保証する。軟磁性下層として好適な材料としては、鉄コバルトボロン、コバルトジルコニウムニオブ、鉄アルミニウム窒素、またはパーマロイ（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）もしくはＮｉ０．４５Ｆｅ０．５５のようなニッケル鉄などがあり、これらに限定されない。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３１】
[0031]チャネル領域は、ＨＥＭＴと同様のチャネル領域であることが好ましい。高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）のチャネル領域に類似したチャネル領域を用いることは、チャネル領域の二次元電子ガスを発生させる効率的な方法である。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４１】
[0041]まとめると、本発明の概念の態様は、少なくとも１つの磁気二重対要素を含むゲートを用いて、磁気電気障壁電界効果トランジスタの（好ましくはＨＥＭＴと同様の）チャネル領域に磁気デルタ障壁を誘導することに見られる。好ましくは、磁気二重対要素は、正味ゼロＡ型の垂直磁界を磁気電気障壁電界効果トランジスタのチャネル領域に誘導し、この垂直磁界は、好ましくは、極がチャネル領域の平面にほぼ垂直に並べられた磁石によって誘導され、それによって、チャネル領域の平面に垂直な磁場Ｂｚがチャネル領域に誘導される。さらに、磁気電気障壁電界効果トランジスタのゲートに電位が印加される。磁気電気障壁電界効果トランジスタの記載の構造は、チャネル領域に注入された、偏極した電子の偏極が増えることを保証する。永久磁石によって誘導される永久Ｂ場の場合でも、スピン偏極の、制御可能な柔軟性のレベルが存在する。これは、磁気電気障壁電界効果トランジスタの、一種の別々のゲートと見られる複数の磁気デルタ障壁を、別々の磁化構成で初期化することが可能なためである。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４５】
[0056]図１は、本発明による磁気電気障壁電界効果トランジスタ１００（スピンＦＥＴ）の全体的なレイアウトを概略的に示す図である。スピンＦＥＴ１００は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または別の好適な半導体材料（シリコンなど）からなる基板１０１を含む。ソース１０２、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）と同様のチャネル領域を形成するＨＥＭＴ型多層１０３、およびドレイン１０４が、基板１０１上に配置されている。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４６】
[0057]ソース１０２は、スピン偏極キャリア（すなわち、電子）を、ＨＥＭＴ型チャネル領域１０３に注入するように適合されている。ソースは、非磁性材料、強磁性材料、半金属、または磁気半導体から作られ、ｘ方向に磁化される。ｘ方向は、スピンＦＥＴのソース１０２からドレイン１０４に向かう方向である。ドレインは、強磁性材料、半金属、または磁気半導体、またはこれらの組合せから作られる。さらに、ドレインは、スピン偏極した電子を検出するように適合され、特に、ｚ方向に偏極した電子を検出するように適合される。ｚ方向は、二次元電子ガス（２ＤＥＧ）の二次元空間が配置される平面に垂直な方向である。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４７】
[0058]ＨＥＭＴ型チャネル領域１０３は、２ＤＥＧを生成し、３つの副層を含む。第１の副層１０５は、基板１０１上に配置される副層であって、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）からなり、バッファ層として動作する。第２の副層１０６は、第１の副層１０６の上に配置される副層であって、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）からなり、スペーサ層として動作する。第３の副層１０７は、ｎ＋ドープアルミニウムガリウムヒ素（ｎ＋ＡｌＧａＡｓ）からなり、第２の副層１０６の上に配置される。第３の副層１０７は、ドナー層として動作する。ＨＥＭＴ型チャネル領域の場合、ゲート絶縁層は不要である。これは、ＡｌＧａＡｓ−ＧａＡｓの場所に存在するバンドの曲がりが、横断方向（すなわち、ＨＥＭＴ型チャネル領域に垂直な方向）に電流が流れるのを妨げる静電障壁を発生させるからである。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４９】
[0060]さらに、スピンＦＥＴ１００は、軟磁性下層１１２を含む。軟磁性下層１１２は、基板１０１に埋め込まれ、ゲート１０８と対向して配置される。軟磁性下層は、磁界Ｂｚを強めることと、磁界Ｂｚの配向を高めることのために用いられる。すなわち、軟磁性下層は、ゲートの磁気部分からのＢ場線が、２ＤＥＧを通り抜ける際に垂直な進路を維持することを保証する。軟磁性下層として好適な材料としては、鉄コバルトボロン、コバルトジルコニウムニオブ、鉄アルミニウム窒素、またはパーマロイ（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）もしくはＮｉ０．４５Ｆｅ０．５５のようなニッケル鉄などがあり、これらに限定されない。軟磁性下層を用いることは、永久磁石の磁化が、ｘ方向にほぼ垂直であり、したがって、スピンＦＥＴのｚ方向の磁界（Ｂｚ）（すなわち、２ＤＥＧに垂直な磁界）を誘導する実施形態において特に有利である。さらに、２ＤＥＧ内のＤｒｅｓｓｅＩｈａｕｓ＆Ｒａｓｈｂａスピン相互作用は、面内軸のまわりでスピン歳差運動をする際の振動の形で、ｘ−ｙ平面内およびｚ方向のスピンについてのみ検出可能であることに注意されたい。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５２】
[0063]磁気電気電界効果トランジスタの多層構造の別の可能な構造として、厚さ４０ｎｍのｎ＋ドープインジウムガリウムヒ素キャップ層、厚さ３０ｎｍのｎ＋ドープインジウムアルミニウムヒ素キャリア供給層、厚さ３．５ｎｍの非ドープインジウムアルミニウムヒ素スペーサ供給層、厚さ２．５ｎｍの非ドープインジウムガリウムヒ素チャネル層、厚さ４ｎｍの非ドープインジウムヒ素挿入層、およびインジウムリン基板上の厚さ約５００ｎｍの非ドープインジウムガリウムヒ素バッファ層がある。キャリア供給層およびキャップ層の場合の好適なドープは、４×１０１８／ｃｍ３の範囲であり、ドープにはシリコンを用いる。多層構造の適切な成長温度は約３００℃である。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５３】
[0064]磁気電気電界効果トランジスタの多層構造の可能な反転構造として、厚さ１０ｎｍのｎ＋ドープインジウムガリウムヒ素キャップ層、厚さ２０ｎｍの非ドープインジウムアルミニウムヒ素ゲートショットキー層、厚さ１３．５ｎｍの非ドープインジウムガリウムヒ素チャネル層、厚さ４ｎｍの非ドープインジウムヒ素挿入層、厚さ２．５ｎｍの非ドープインジウムガリウムヒ素チャネル層、厚さ約６ｎｍの非ドープインジウムアルミニウムヒ素スペーサ層、厚さ７ｎｍのｎ＋ドープインジウムアルミニウムヒ素キャリア供給層、およびインジウムリン基板上の厚さ約２００ｎｍの非ドープインジウムアルミニウムヒ素バッファ層がある。キャリア供給層およびキャップ層の場合の好適なドープは、４×１０１８／ｃｍ３の範囲であり、ドープにはシリコンを用いる。多層構造の適切な成長温度は約３００℃である。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５６】
[0067]図２は、本発明の実施形態による磁気二重対要素を詳細に描いた図である。図２は、概略的なＨＥＭＴ型チャネル領域２００を示している。ＨＥＭＴ型チャネル領域は、２ＤＥＧを発生させる。ＨＥＭＴ型チャネル領域２００の上に、１つの磁気二重対要素２０１が示されている。磁気二重対要素２０１は、第１の強磁性領域２０２（たとえば、第１の永久磁石）と、第２の強磁性領域２０３（たとえば、第２の永久磁石）とを含む。第１の強磁性領域２０２と第２の強磁性領域２０３との間に、非磁性金属領域２０４を配置することが好ましい。さらに、２つの強磁性領域のそれぞれは、第１の電圧源２０５および第２の電圧源２０６として概略的に描かれた電圧源に接続されている。図２では、ｘ軸は左から右である。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００６１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００６１】
[0072]図３は、本発明の別の実施形態による磁気二重対要素を詳細に描いた図である。図３は、概略的なＨＥＭＴ型チャネル領域３００を示している。ＨＥＭＴ型チャネル領域は、２ＤＥＧを発生させる。ＨＥＭＴ型チャネル領域３００の上に、１つの磁気二重対要素３０１が示されている。磁気二重対要素３０１は、第１の強磁性領域３０２（たとえば、第１の永久磁石の一部）と、第２の強磁性領域３０３（たとえば、第２の永久磁石）と、第３の強磁性領域３０４（たとえば、第３の永久磁石の一部）とを含む。好ましくは、第１の強磁性領域３０２と第２の強磁性領域３０３との間に第１の非磁性金属領域３０５を配置し、第２の強磁性領域３０３と第３の強磁性領域３０４との間に第２の非磁性金属領域３０６を配置する。さらに、２つの非磁性領域のそれぞれは、第１の電圧源３０７および第２の電圧源３０８として概略的に描かれた電圧源に接続されている。図３では、ｘ軸は左から右である。
【誤訳訂正１４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７４】
[0085]図５は、本発明による磁気電気障壁電界効果トランジスタのゲートの様々な構成についてのシミュレーションの結果を示している。図５の（ａ）〜（ｈ）の各図では、本発明によるスピンＦＥＴのＨＥＭＴ型チャネル領域を通過する電子の、計算された透過確率を線５００として示している。さらに、ＨＥＭＴ型チャネル領域を通過する電子の偏極を線５０１として示している。図５の（ａ）〜（ｈ）のｘ軸は、電子エネルギーを任意単位で示している。ｙ軸は、電子の透過確率および偏極を示している。図５の（ａ）〜（ｈ）に示したすべての計算結果において、磁気デルタ障壁の強度は、Ｂ１＝Ｂ２＝＋２（任意単位）、およびＢ３＝Ｂ４＝−２（任意単位）であった。
【誤訳訂正１５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７５】
[0086]図５の（ａ）〜（ｄ）は、１個の磁気二重対要素を有するゲートを含むスピンＦＥＴのシミュレーションの結果を示している。図５の（ａ）は、ゲート電圧が０．１７ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｂ）は、ゲート電圧が１．１ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｃ）は、ゲート電圧が３．０ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｄ）は、ゲート電圧が６．８ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。これらの図は、磁気二重対要素が１個しかない場合には、ＨＥＭＴ型チャネル領域を通過する電子の偏極が非常に低いことを示している。
【誤訳訂正１６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７６】
[0087]図５の（ｅ）〜（ｈ）は、２７個の磁気二重対要素を有するゲートを含むスピンＦＥＴのシミュレーションの結果を示している。２７という数字は、磁気二重対要素の任意の数の一例にすぎない。図５の（ｅ）は、ゲート電圧が０．１７ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｆ）は、ゲート電圧が１．１ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｇ）は、ゲート電圧が３．０ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。図５の（ｈ）は、ゲート電圧が６．８ｍＶの場合の透過確率および偏極を示している。これらの図は、磁気二重対要素が２７個の場合には、ＨＥＭＴ型チャネル領域を通過する電子の偏極が、磁気二重対要素が１個しかない場合に比べて大幅に増えることを示している。
【誤訳訂正１７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０１】
[00112]まとめると、本発明の概念の態様は、少なくとも１つの磁気二重対要素を含むゲートを用いて、磁気電気障壁電界効果トランジスタのＨＥＭＴ型チャネル領域に磁気デルタ障壁を誘導することに見られる。磁気二重対要素は、正味ゼロＡ型の垂直磁界を磁気電気障壁電界効果トランジスタのＨＥＭＴ型チャネル領域に誘導する。さらに、磁気電気障壁電界効果トランジスタのゲートに電位が印加される。磁気電気障壁電界効果トランジスタの記載の構造は、ＨＥＭＴ型チャネル領域に注入された、偏極した電子の偏極が増えることを保証する。永久磁石によって誘導された永久Ｂ場の場合でも、様々な磁化構成により、複数の磁気デルタ障壁を初期化および変更することが可能なので、スピン偏極の制御の自由度が存在する。さらに、ゲートの近傍に位置する書き込み線を流れる電流を用いて、ゲートの磁化を変化させることが可能である。