基于 III-V 族铁磁半导体的最新进展：能带结构、费米能级与隧穿输运
介观与纳米尺度物理
2014-01-13 v1 材料科学
摘要
自旋电子学或自旋电子学是一个新兴领域，旨在利用材料和器件中的自旋自由度以及电荷输运。虽然基于金属的自旋器件（如利用巨磁电阻和隧穿磁电阻的磁场传感器和磁阻随机存取存储器）已投入实际应用，但基于半导体的自旋电子学由于与现有半导体技术的良好兼容性而具有更大的扩展潜力。迄今为止，人们已经提出并探索了许多具有有用功能的基于半导体的自旋电子器件。为了实现这些器件和功能，我们绝对需要同时具备半导体和铁磁体特性的合适材料。铁磁半导体（FMS）是含有 Mn 和 Fe 等磁性原子的合金半导体，是实现这一目的最有前景的材料类别之一，因此在过去二十年中得到了深入研究。在此，我们回顾了最典型的基于 III-V 族的 FMS（即 p 型 (GaMn)As）及其异质结构的研究进展，重点关注隧穿输运、费米能级和能带结构。此外，我们还涵盖了一种新型 n 型 FMS (InFe)As 的特性，该材料表现出电子诱导的铁磁性。这些具有闪锌矿晶体结构的 FMS 材料与发育成熟的 III-V 族异质结构和器件显示出优异的兼容性。
引用
@article{arxiv.1311.6616,
title = {Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport},
author = {Masaaki Tanaka and Shinobu Ohya and Pham Nam Hai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.6616},
year = {2014}
}
备注
Accepted in Applied Physics Reviews