Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As铁磁半导体中空洞浓度的光谱测定

使用标准传输技术测量Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As中空洞浓度极其困难，因为异常霍尔效应占主导。本文报道了首次使用拉曼散射强度分析 coupled plasmon-LO-phonon 模态和未被屏蔽的LO声子，对四个Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As样品（$x=0, 0.038, 0.061, 0.083$）在室温下的空洞浓度进行光谱测定。未被屏蔽的LO声子频率随Mn浓度升高而线性下降至8.3%。从拉曼散射确定的空洞浓度随$x$增加而单调上升（$x\leq0.083$），并与观察到的$T_c$直接相关。本文报道的光学技术为这一重要的新型“自旋器件”半导体材料提供了确定空洞浓度的明确方法。