Study on Spin-Polarized Light-Emitting Diodes using Ferromagnetic/Semiconducting Nanowire Hybrids on Si Substrate

硅衬底上铁磁/半导体纳米线混合体自旋偏振发光二极管的研究

基本信息

批准号：
23360129
负责人：
HARA Shinjiro
金额：
$ 12.56万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

We realized vertical free-standing semiconducting nanowires (NW) hybridized with ferromagnetic MnAs nanoclusters (NC), which enables us to confine carriers one-dimensionally and control carrier spins, by utilizing our unique selective-area growth method. The dependences of MnAs NC formation on various NW templates were investigated. We observed that MnAs layers were grown on the top {111}B surface of InAs NWs with a diameter of about 80 nm, and into the host NWs from the side walls to form MnAs/InAs hetero-junctions, which enable us to realize spin-carrier injection to NWs, and in which most of the c-axes of hexagonal NiAs-type MnAs layers were approximately parallel to the <111>B directions of InAs NWs. We developed two-terminal device processes to realize spin-polarized light-emitting diodes. I-V characteristics of the prototype MnAs/GaAs hybrid NWs showed p-type conductivity possibly owing to thermal diffusion of Mn atoms into the host GaAs NW surfaces during the MnAs NC formation.

我们实现了与铁磁MNAS纳米群（NC）杂交的垂直独立式纳米线（NW）（NW），这使我们能够利用我们独特的选择性区域的生长方法，使我们能够一维载体和控制载体旋转。研究了MNAS NC形成对各种NW模板的依赖性。我们观察到，MNA层在inas nws的顶部{111} b表面生长，直径约为80 nm，并从侧壁进入主机nws，形成MNA/INAS杂音，这使我们能够实现Spin spin - 向NWS注入，其中大多数六角形NIAS型MNA层的C轴大约平行于INAS NWS的<111> b方向。我们开发了两端设备的过程，以实现自旋偏置发光二极管。原型MNA/GAAS杂交NW的I-V特性显示出P型电导率可能是由于MN原子在MNAS NC形成过程中将Mn原子的热扩散到宿主GAAS NW表面。

项目成果

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专著数量（0）

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Magnetotransport Measurements on Individual MnAs Nanoclusters and Nanocluster Arrangements

单个 MnAs 纳米团簇和纳米团簇排列的磁输运测量

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Kohashi;S. Hara;J. Motohisa;Shinjiro Hara;Kyohei Kabamoto;Toshihiro Wada;Shinya Sakita;Shinya Sakita;Hiroaki Kato;Martin Fischer
通讯作者：
Martin Fischer

Growth and Characterization of AlGaAs Nanowires on Insulating Al2O3 Layers by Selective-Area Metal-Organic Vapor-Phase Epitaxy

选择性区域金属有机气相外延法在绝缘 Al2O3 层上生长 AlGaAs 纳米线并表征

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
Noboru Niguchi;and Katsuhiro Hirata;Shinya Sakita
通讯作者：
Shinya Sakita

Formation of Vertical MnAs/InAs Heterojunction Nanowires (Invited Paper)

垂直MnAs/InAs异质结纳米线的形成（特邀论文）

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Kohashi;S. Hara;J. Motohisa;Yuta Kobayashi;Shinjiro Hara;Matthias Thomas Elm;Kyohei Kabamoto;Ryutaro Kodaira;Toshihiro Wada;Hiroki Kameda;Ryutaro Kodaira;Toshihiro Wada;Shinjiro Hara
通讯作者：
Shinjiro Hara

"III-V Semiconductor Nanowire Light Emitting Diodes and Lasers", Chapter 8, "Advances in III-V Semiconductor Nanowires and Nanodevices", Bentham eBooks, eISBN: 978-1-60805-052-9

“III-V 半导体纳米线发光二极管和激光器”，第 8 章，“III-V 半导体纳米线和纳米器件的进展”，Bentham 电子书，eISBN：978-1-60805-052-9