II-VI族希薄磁性半導体量子構造におけるキャリアと磁性スピンの相互作用とその応用

II-VI稀磁半导体量子结构中载流子与磁自旋的相互作用及其应用

• 批准号: 10138215
• 负责人: 安田 隆
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Ishinomaki Senshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10138215/
• 关键词: II-VI族; 希薄磁性半導体; 伝導度制御; 量子構造; 変調ドーピング

キャリアと磁性イオンの相互作用を明らかにする材料系としてII-VI族希薄磁性半導体に注目し,その伝導度制御を進めてきた。従来,伝導度制御が困難であるとされてきたこれらの材料系に対して,分子線エピタキシャル法およびプラズマドーピング技術を適用することにより,n型,p型伝導制御が可能であることを明らかにした。具体的には,Mn組成20%のZnMnSeに塩素を添加することにより,10^<17>cm^<-3>台後半のn型伝導を実現し,その低温における伝導現象を詳細に検討することにより,GaMnAsとは異なる正の磁気抵抗をはじめて観測した。また,磁性イオンと強い相互作用が期待される正孔を注入するためにZnTe系に注目し,ZnMnTe(Mn組成7〜8%程度)において,はじめて10^<18>cm^<-3>台のキャリア濃度を実現することに成功した。さらに,CdMnTe/ZnTe量子井戸構造を作製し,窒素を障壁層であるZnTeに変調ドーピングすることにより,効率よく正孔をCdMnTe井戸層に注入できることも示した。これらの実験結果より,II-VI族希薄磁性半導体がキャリアと磁性の相互作用を観測する系として非常に有望であり,変調ドーピングなどの技術を適用することにより,キャリアとの相互作用による強磁性相の発現が期待されることが明らかとなった。

我们专注于II-VI族稀磁半导体作为阐明载流子和磁性离子之间相互作用的材料系统，并一直致力于控制其电导率。我们已经证明，通过将分子束外延方法和等离子体掺杂技术应用于这些材料系统，可以控制传统上被认为难以控制电导率的n型和p型电导率。具体来说，通过在Mn成分为20%的ZnMnSe中添加氯，我们将在低10^<17>cm^-3>范围内实现n型导电，并详细研究了低温As下的导电现象。结果，首次观察到与GaMnAs不同的正磁阻。此外，我们重点研究了ZnTe系统，以注入有望与磁性离子产生强烈相互作用的空穴，并首次在ZnMnTe（Mn成分约为7%至8%）中成功实现了载流子浓度。此外，通过制作CdMnTe/ZnTe量子阱结构，并在ZnTe势垒层中调制和掺杂氮，表明空穴可以有效地注入到CdMnTe阱层中。这些实验结果表明，II-VI族稀磁半导体作为观察载流子和磁性之间相互作用的系统非常有前途，并且通过应用调制掺杂等技术，可以观察到由于与载流子相互作用而产生的铁磁性。很明显，阶段是预期的。

项目成果

安田隆 他: "Zn_<1-x>MnxOの作製と光磁気特性" 第59回応用物理学会 講演予稿集. 228- (1998)

Takashi Yasuda 等人：“Zn_<1-x>MnxO 的制备和磁光性质”第 59 届日本应用物理学会会议记录 228-（1998 年）。

吉野淳二 他: "ZnMnSeにおける磁気輸送特性" 第59回応用物理学会 講演予稿集. 1167- (1998)

Junji Yoshino 等人：“ZnMnSe 中的磁输运特性”第 59 届日本应用物理学会会议记录，1167-（1998 年）。

安田隆 他: "ZnCdMnSe系希薄磁性半導体量子構造の作製" 第45回応用物理学関係連合講演会 予稿集. 335- (1998)

Takashi Yasuda 等人：“基于 ZnCdMnSe 的稀磁半导体量子结构的制造”第 45 届应用物理协会会议记录 335- (1998)。