四元合金铁磁半导体 (In,Ga,Fe)Sb 的生长与表征
材料科学
2024-06-12 v1
摘要
我们研究了通过低温分子束外延（LT-MBE）生长的四元合金铁磁半导体（FMS）(In0.94-x,Gax,Fe0.06)Sb（x = 5% - 30%，Fe 浓度固定为 6%）的生长与性质。反射高能电子衍射（RHEED）图样、扫描透射电子显微镜（STEM）晶格图像和 X 射线衍射（XRD）光谱表明，(In0.94-x,Gax,Fe0.06)Sb 层具有闪锌矿晶体结构，没有任何其他第二相。(In0.94-x,Gax,Fe0.06)Sb 薄膜的晶格常数随 Ga 浓度 x 线性变化，表明 Ga 原子取代了闪锌矿结构中的 In 原子。我们发现，载流子类型可以通过改变 x 进行系统控制，当 x \le 10% 时为 n 型，当 x \ge 20% 时为 p 型。使用磁圆二色性（MCD）光谱的表征表明，(In0.94-x,Gax,Fe0.06)Sb 层具有本征铁磁性，且具有相对较高的居里温度（TC = 40 - 120 K）。本工作所展示的广泛调控 (In0.94-x,Gax,Fe0.06)Sb 基本材料性质（晶格常数、带隙、载流子类型、磁性）的能力，对于自旋电子器件应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2106.00938,
title = {Growth and characterization of quaternary-alloy ferromagnetic semiconductor (In,Ga,Fe)Sb},
author = {Tomoki Hotta and Kengo Takase and Kosuke Takiguchi and Karumuri Sriharsha and Le Duc Anh and Masaaki Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.00938},
year = {2024}
}