参数磁性 GaMnAs 量子井的结构、电学与磁光学表征
材料科学
2009-09-29 v3
摘要
GaMnAs 通过分子束外延生长通常在低基板温度(250°C)和高 As 超压下进行，导致杂质 As 和 Mn 嵌置位点浸入，使光信号如光致发光(PL)被消灭。我们报道了在 400°C 基板温度下生长的高质量 Ga(1-x)Mn(x)As/Al(0.4)Ga(0.6)As 量子井(QWs)，其中 x < 0.2%。电学和结构测量表明，提高的生长温度降低了 As 缺陷，同时允许 Mn 原子取代嵌入 Ga 位置。通过 Hall 效应和二离子质谱仪联合测量，我们估算在所有 studied 样品中至少有 70-90% 的 Mn 取代嵌入。这种嵌入行为显示出基板温度和量子井宽度的依赖性。与典型低温生长的 GaMnAs 相比，本文异质结构的缺陷密度更低，使我们能够观察到极化分辨 PL 和相干电子自旋动力学，从而提取出导带带交换参数。未观察到长程 Mn 自旋耦合，负的有效 Curie 温度表明自旋受光激发热影响。电子自旋寿命在轻度掺杂时最大化，且对磁场变化敏感度较小，表明 Dyakonov-Perel 机制在这些结构中占主导地位。PL 光谱揭示出来自浅浅供体的低能峰，其因 PL 极化呈参数磁性特征，我们将其归因于 Mn 嵌置位点。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0503521,
title = {Structural, electrical, and magneto-optical characterization of paramagnetic GaMnAs quantum wells},
author = {M. Poggio and R. C. Myers and N. P. Stern and A. C. Gossard and D. D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0503521},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 19 figures, and 1 table