WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Приведенная на рис. 5 зависимость аналогична зависимости АЭХ в Mn-содержащих структурах на основе GaSb и GaAs [14,15], в которых наблюдается вклад Рис. 5. Аномальная составляющая эффекта Холла Rxy для образца 3980 при T = 30 K. На вставке — зависимость от от АЭХ, преобладающий над нормальной оставляющей.

магнитного поля полного холловского сопротивления Rxy, Заметим, однако, что в [14,15] исследовались объекты, включающего нормальную и аномальную составляющие.

в которых концентрация марганца существенно превышала критическую величину Nc, отвечающую переходу металл–изолятор. В нашем случае ситуация другая: АЭХ проявляется в ситуации, когда изменение концентрации QW квантования дырок Ev - Ehh1 в яме отстоит от ее носителей с понижением температуры измерений носит потолка на 5 мэВ. Далее, если учесть, что уровень активационный (диэлектрический) характер. Отметим Ферми в структуре EF при низких температурах также, что знак нормального эффекта Холла (положирасположен ниже уровней изолированных акцепторов тельный) и знак АЭХ совпадают, как и в случае сильно Mn по энергии на величину = Ea - EF, определяемую легированных марганцем образцов GaAs [15].

кулоновской энергией (при малой компенсации акцепторов и их концентрации NMn 1018 см-согласно [12] 10 мэВ), то для энергии 4. Заключение активации проводимости получим величину EF - EhhQW QW Mn =(Ea - Ev) - - (Ev - Ev) +(Ev - Ehh1) =13 мэВ, Экспериментальные данные по исследованию магнитнеплохо совпадающую с экспериментально найденным ных и электрических свойств изготовленных структур ее значением. В образце 3979 с меньшей величиной можно объяснить, если предположить, что легированный d = 3 нм энергия активация заметно больше (22 мэВ), марганцем слой представляет собой гибридную струкпричем уменьшается с понижением температуры туру, состоящую из твердого раствора Ga1-xMnx As и Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. Свойства структур на основе GaAs, легированного Mn из лазерной плазмы в процессе... кластеров MnAs. Присутствие кластеров MnAs обуслов- [14] X. Chen, M. Na, M. Cheon, S. Wang, H. Luo, B.D. Mc Combe, X. Liu, Y. Sasaki, T. Wojtowicz, J.K. Furливает ферромагнетизм, наблюдаемый вплоть до комdyna, S.J. Potashnik, P. Schiffer. Appl. Phys. Lett., 81, натной температуры исследования. Однако вклад от 511 (2002).

кластеров MnAs в аномальный эффект Холла, наблю[15] K.W. Edmonds, R.P. Campion, K.-Y. Wang, A.C. Neumann, даемый при низких температурах измерений ( 30 K), B.L. Gallagher, C.T. Foxon, P.C. Main. J. Appl. Phys., 93, не должен быть существенным вследствие того, что 6787 (2003).

носители в квантовой яме (2D канал) не втекают в кла[16] N. Otsuka, Y. Tesaki, T. Yamada, A. Suda, M.R. Melloch.

стеры, а магнитный обмен между ними является слабым.

J. Appl. Phys., 88, 6016 (2000).

Образованием барьеров Шоттки вокруг металлических Редактор Т.А. Полянская кластеров можно объяснить отсутствие их влияния на перенос носителей в слое аналогично [16]. Очевидно, что Features of GaAs layers doped by Mn только ионы Mn, входящие в твердый раствор GaMnAs и распределенные в нем достаточно однородно, могут from laser plasma in MOC-hydride epitaxy заметно обмениваться с носителями в квантовой яме, process приводя к их спиновой поляризации и, следовательно, к Yu.V. Vasilieva, Yu.A. Danilov, Ant.A. Ershov, аномальному эффекту Холла.

B.N. Zvonkov, E.A. Uskova, A.B. Davydov, Таким образом, показана принципиальная возможB.A. Aronzon, S.V. Gudenko, V.V. Rylkov, ность формирования МОС-гидридной эпитаксией струкA.B. Granovsky+, E.A. Ganshina+, N.S. Perov+, тур на основе GaAs, легированного марганцем, обладаюA.N. Vinogradov+ щих характерными для этого материала электрическими и магнитными свойствами.

Physicotechnical Research Institute, N.I. Lobachevsky Nizhny Novgorod State University, Авторы выражают благодарность Ю.Н. Дроздову за 603950 Nizhny Novgorod, Russia помощь в расчете зонной диаграммы структур с кван Russian Research Center Kurchatov Institute“, товыми ямами.

” 123182 Moscow, Russia Работа выполнена при поддержке программы РАН + Physics Faculty „Спин-зависимые эффекты в твердых телах и спинтроof M.V. Lomonosov Moscow State University, ника“ и грантов РФФИ № 04-02-16158 и № 03-02-16777.

119899 Moscow, Russia

Abstract

A technique for manganese doping of GaAs structures Список литературы from laser plasma during MOC-hydride epitaxy was developed.

[1] H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsu- This techique was used for formation uniformly doped GaAs : Mn moto, Y. Iye. Appl. Phys. Lett., 69, 363 (1996).

layers and two-dimensional structures incuding Mn -doped layer [2] H. Ohno, F. Matsukura. Sol. St. Comm., 117, 179 (2001).

and InxGa1-x As quantum well separated by GaAs spacer with [3] A.M. Nazmul, S. Sugahara, M. Tanaka. Phys. Rev. B, 67, thickness of 3-6 nm. It was shown that the structures exhibit 241 308 (2003).

magneto-optical and magnetic properties caused apparently by [4] H. Shimizu, M. Miyamura, M. Tanaka. J. Vac. Sci.

formation of MnAs clusters. The 30 K measurements show Technol. B, 18, 2063 (2000).

anomalous Hall effect due to exchange interaction between Mn [5] Б.Н. Звонков, В.В. Подольский, В.П. Лесников, С.А. Ахлеions by means free carriers (holes) of 2D channel.

стина, Л.М. Батукова, Е.Р. Демидова, Ю.Н. Дроздов, И.Г. Малкина, Д.О. Филатов, Т.Н. Янькова. Высокочистые вещества, № 4, 114 (1993).

[6] N. Perov, A. Radkovskaya. Proc. 1&2 Dimensional Magnetic Measurements and testing, Austria, Bad-Gastain, 20-21 September, 2000 (Vienna Magnetic Group report, 2001) p. 104.

[7] К.С. Журавлев, Т.С. Шамирзаев, Н.А. Якушева. ФТП, 32, 791 (1998).

[8] M. Ilegems, R. Dingle, L.W. Rupp. J. Appl. Phys., 46, 3059 (1975).

[9] D.A. Woodbury, J.S. Blakemore. Bull. Am. Phys. Soc., 18, 381 (1973).

[10] H. Akinaga, M. Mizuguchi, T. Manado, E. Ganshina, A. Granovsky, I. Rodin, A. Vinogradov, A. Yurasov. J. Magn. Magn.

Mater., 242–245, 470 (2002).

[11] С.К. Кузнецова. Изв. АН. Неорг. матер., 11, 950 (1975).

[12] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников (М., Наука, 1979).

[13] H. Munekata. Mater. Sci. Eng. B, 31, 151 (1995).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.