Исследование свойств светоизлучающих эпитаксиальных GaAs структур, содержащих ферромагнитные слои

• Автор: Дорохин, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Список основных сокращений и обозначений

ГЛАВА 1. СПИНОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ НОСИТЕЛЕЙ В

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ

(Обзор литературы)

1.1. Общие принципы создания и регистрации спиновой поляризации в полупроводниковых наноструктурах

1.1.1. Виды ферромагнитных инжекторов

1.1.2. Способы детектирования спиновой поляризации носителей

1.2. Светоизлучающие диоды с ферромагнитным инжектором

1.2.1. Спиновая инжекция в структурах ферромагнитный металл/полупроводник

1.2.2. Особенности формирования границы раздела ФМ металл/полупроводник

1.2.3. Модели протекания тока в диодах с контактом Шоттки металл/полупроводник

1.2.4. Электролюминесценция прямосмещённых диодов Шоттки
1.3. Использование ваМпАя эмиттера для спиновой инжекции
1.3.1 Ферромагнитные свойства ОаМпАэ
1.3.2. Светоизлучающие диоды, содержащие слои ваМпАл
1.4. Особенности МОСГЭ метода изготовления светоизлучающих структур
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МОС-ГИДРИДНОЙ ЭПИТАКСИИ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ваАя С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ И КВАНТОВЫМИ ЯМАМИ
2.1. Методика МОСГЭ
2.2. Структуры для исследований электролюминесценции
2.2.1. Изготовление светоизлучающих квантово-размерных
гетероструктур с ферромагнитным контактом Шоттки №(Со)/ОаАя

2.2.2. Изготовление светоизлучающих квантово-размерных гетероструктур, содержащих однородно- или 8-легированные слои GaMnAs
2.3. Методы исследования изготовленных гетероструктур
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КВАНТОВО-РАЗМЕРНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР In(Ga)As/GaAs С КОНТАКТОМ ШОТТКИ Ni(Co, Au)/GaAs
3.1. Исследование свойств диодов Шоттки с ферромагнитным контактом
3.1.1. Исследование свойств границы раздела ФМ
металл/полу проводник
3.1.2 Электролюминесценция диодных структур с различным типом контактов
3.1.3. Влияние промежуточного слоя в системе Ni(Co)/GaAs на ЭЛ структур
3.2. Исследование эффектов спиновой инжекции дырок в структурах с барьером Шоттки Ni(Co)/GaAs и квантовой ямой InGaAs/GaAs
3.2.1. Спектральные особенности электролюминесценции структур с КЯ, помещенных в сильные магнитные поля
3.2.2. Циркулярная поляризация ЭЛ
3.2.3. Обсуждение результатов исследований электролюминесценции структур в магнитном поле
3.3. Циркулярная поляризация излучения структур с разными типами контактов
3.4. Исследование циркулярной поляризации излучения в структурах при варьировании глубины залегания квантовой ямы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КВАНТОВО-РАЗМЕРНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР In(Ga)As/GaAs, СОДЕРЖАЩИХ СЛОИ GaAs, ЛЕГИРОВАННОГО АТОМАМИ Мп

4.1. Свойства р-п переходов, содержащих слой ваМпАя в качестве эмиттера
4.1.1. Влияние слоя ваМпАя на люминесцентные и электрические характеристики диодов
4.1.2. Характеристики квантово-размерных структур с высокотемпературным слоем ваМпАя
4.2. Исследование свойств светоизлучающих структур, содержащих низкотемпературные ОаМпАя слои
4.3. Исследование светоизлучающих свойств квантово-размерных гетероструктур, содержащих области, дельта-легированные атомами

4.3.1. Исследование электролюминесценции структур с КЯ и б<Мп>-легированным слоем
4.3.2. Влияние 5<Мп>-легирования на циркулярную поляризацию электролюминесценции диодов Шоттки Аи/СаАя на основе гетероструктур с КЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Благодарности
Основные публикации по теме диссертации
Список цитируемой литературы

область, легированную Мп, толщиной от 1 монослоя (для температуры роста ~ 300°С) до 2-3 нм (при температуре роста 450-500°С).
Схематическое представление всех исследуемых структур приведено на рис.2.2.
Рис.2.2. Схематическое представление типов изготовленных светоизлучающих структур.
2.3. Методы исследования изготовленных гетероструктур
Для изготовленных структур были проведены исследования вольтамперных
характеристик, фотолюминесценции и инжекционной электролюминесценции.
По полученным зависимостям вольтамперных характеристик (измеренным при 300 К) в предположении диодной теории протекания тока в барьере Шоттки рассчитывались электрические параметры — высота потенциального барьера и коэффициент неидеальности.
Согласно диодной теории [75], вольтамперная характеристика контакта металл-полупроводник описывается уравнением

У У
(2.3)
где е - заряд электрона, к - постоянная Больцмана, Т - температура, п - так называемый коэффициент неидеальности, 1$ - ток насыщения, определяемый по формуле