自旋電子器件的參數(shù)檢測(cè)和關(guān)鍵材料研究.pdf

1、自旋電子學(xué)是電子學(xué)和磁學(xué)的交叉學(xué)科，又稱磁電子學(xué)。自旋電子器件不僅利用載流子的電荷特性，而且利用載流子的量子自旋特性來(lái)處理信息。與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件相比，自旋電子器件具有穩(wěn)定性好、處理速度更快、降低功率損耗以及集成密度高等優(yōu)點(diǎn)。 研制同時(shí)具有放大、開關(guān)和存儲(chǔ)能力，并且能夠利用現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝技術(shù)的自旋電子器件，具有非常重要的意義。在SpinFET 概念提出后，以自旋在半導(dǎo)體內(nèi)的注入、傳輸、控制和檢測(cè)為目標(biāo)的“半導(dǎo)體自旋電子器件”成為

2、新的研究方向。其中，自旋參數(shù)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和自旋磁性材料是解決上述問題的關(guān)鍵。本論文研究了利用極化電子與空穴復(fù)合的“自旋發(fā)光二極管測(cè)量法”以及“量子阱飽和吸收光譜法”，為下一步研究GaN 基異質(zhì)結(jié)自旋LED 和量子阱關(guān)鍵結(jié)構(gòu)奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 接著研究了自旋磁性材料的制備等問題，并在此基礎(chǔ)上提出了一套GaN 稀磁半導(dǎo)體材料的生長(zhǎng)和檢測(cè)研究方案。結(jié)合微電子學(xué)院在GaN 材料生長(zhǎng)及其特性的多年研究成果，(Ga,Mn)N 和(Ga,Cr)N