(Ga,Mn)As 中的增强退火、高居里温度与低压门控：一项表面氧化物控制研究
材料科学
2009-11-13 v1
摘要
(Ga,Mn)As 及相关稀磁半导体因具备在单一物理系统中结合铁磁性与半导体特性的潜力，而在自旋电子学研究中扮演重要角色。铁磁性需要约 1-10% 的替代位 Mn_Ga。在这些高掺杂浓度下生长过程中形成的非故意缺陷会显著抑制居里温度。我们展示了通过刻蚀 (Ga,Mn)As 表面氧化物，可大幅缩短生长后优化铁磁薄膜所需的退火时间，并报道了在约 8% Mn_Ga 浓度下达到 180 K 的居里温度。我们的研究阐明了控制去除最具危害性的间隙 Mn 缺陷的机制。高掺杂 (Ga,Mn)As 半导体的电门控极限与效用尚未确立；迄今为止，电场对磁化的影响是在顶栅场效应晶体管结构上施加数十伏电压来演示的。在本文第二部分，我们展示了一种工作在几伏电压下的背栅 n-GaAs/AlAs/GaMnAs 晶体管。受 (Ga,Mn)As 薄膜刻蚀研究的启发，我们应用氧化物刻蚀/再氧化程序来减小 (Ga,Mn)As 的厚度（载流子面密度），并观察到门控效率的显著提升。我们报告了一系列各向异性磁阻测量中的可门控自旋电子学特性。
引用
@article{arxiv.0802.2080,
title = {Enhanced annealing, high Curie temperature and low-voltage gating in (Ga,Mn)As: A surface oxide control study},
author = {K. Olejnik and M. H. S. Owen and V. Novak and J. Masek and A. C. Irvine and J. Wunderlich and T. Jungwirth},
journal= {arXiv preprint arXiv:0802.2080},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 4 figures