向硅中高效自旋注入及肖特基势垒的作用
材料科学
2014-03-13 v1 量子物理
摘要
在硅中实现自旋功能，并理解自旋注入和探测的基本过程，是自旋电子学的主要挑战。在此，我们利用窄肖特基势垒和 SiO2 隧穿势垒在直接隧穿机制下，展示了室温下的大自旋极化率：在 n 型简并硅能带中为 34%，在 p 型简并硅能带中为 10%。此外，通过增加非简并 p 型硅中肖特基势垒的宽度，我们在低偏压 regime 下观察到了 Hanle 信号的系统性符号反转。随着肖特基势垒电阻的增加，自旋注入和探测过程的这种剧烈变化可能是由于界面态中的自旋与硅体能带解耦所致，从而导致从直接隧穿向局域态辅助隧穿的转变。我们的研究为自旋输运现象提供了更深入的见解，这对于任何半导体中的电学自旋注入都应予以考虑。
引用
@article{arxiv.1403.2830,
title = {Efficient Spin Injection into Silicon and the Role of the Schottky Barrier},
author = {André Dankert and Ravi S. Dulal and Saroj P. Dash},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.2830},
year = {2014}
}