GaAs体材料中漂移电子自旋动力学的掺杂依赖性
其他凝聚态物理
2012-06-19 v6
摘要
我们研究了在n型GaAs体材料中，存在静态电场的情况下，杂质密度对电子自旋寿命和弛豫长度的影响。利用半经典蒙特卡罗方法模拟了电子的输运和自旋动力学，该方法考虑了半导体材料中热电子的谷内散射机制。自旋弛豫通过D'yakonov-Perel机制考虑，该机制是III-V半导体中的主导机制。通过计算寿命和退极化长度作为10^{13} - 10^{16} cm^{-3}范围内掺杂密度的函数，分析了不同静态电场幅度（0.1 - 1.0 kV/cm）下自旋极化的演化。我们发现电子自旋寿命随掺杂密度增加而增加，这一现象在晶格温度低于150 K时更为明显。此外，在驱动场强度极低时，自旋退极化长度随密度呈现非单调行为。在室温下，自旋寿命和退极化长度几乎与掺杂密度无关。本文分析了其背后的物理机制。
引用
@article{arxiv.1008.4228,
title = {Doping dependence of spin dynamics of drifting electrons in GaAs bulks},
author = {Stefano Spezia and Dominique Persano Adorno and Nicola Pizzolato and Bernardo Spagnolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.4228},
year = {2012}
}
备注
3 pages, 2 figures