近年、次世代電子デバイスの一つとして電子が持つ電荷以外にスピンの自由度を最大限かつ有効に活用する“スピントロニクスデバイス”が大きな注目を集めている。我々はその母体材料としてZnOに注目している。ZnOはスピン緩和時間が長い事やMn doped ZnO (ZnMnO)がp型の時に室温で強磁性を発現する事が期待されており、デバイスの室温動作という点でSiやGaAsと比べて有利であると考えている。これまでにZnO単結晶基板上に高い結晶性と表面平坦性を有するn型ZnMnO薄膜を作製し、光学特性や磁気特性について評価を行ってきた。さらに、ZnMnO層を障壁層として用いたZnMnO/ZnOヘテロ構造の界面に擬二次元電子層を形成し、低温において量子効果や伝導電子とZnMnO障壁層間の磁気相関現象を観測した。本研究ではZnMnO/ZnOヘテロ構造における変調ドーピングの効果について検討した。 ZnMnO/ZnOヘテロ構造のホール効果測定の結果から界面に擬二次元電子層が形成していることがわかった。さらに、その擬二次元電子層のシートキャリア濃度はスペーサ層の膜厚が増加するにつれて減少しており、ZnMnO障壁層によって界面のシートキャリア濃度が変調されていることが示唆された。
