铁磁/半导体双垒磁异质结生长及自旋共振隧穿特性研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

铁磁/半导体双垒磁异质结生长及自旋共振隧穿特性研究

项目名称：铁磁/半导体双垒磁异质结生长及自旋共振隧穿特性研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：50402016
申请代码：E021102
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：李炳生
负责人职称：副研究员
依托单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
批准年度：2004

中文摘要：

采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在GaAs衬底上生长FeSe/ZnSe和Fe/ZnSe等铁磁/半导体异质结；研究FeSe、Fe与GaAs、的共渡生长参数以及临界厚度对外延层和异质界面质量影响，FexSe1-x中组分（x）变化对FeSe物理特性影响，FeSe、Fe的电学和磁学特性等；在Fe(Se)/ZnSe/FeSe等单势垒磁隧穿结研究基础上，实现包含一个单量子阱的双势垒隧穿结构(Fe(Se)/ZnSe-ZnCdSe-ZnSe/FeSe)的匹配生长并通过调节量子阱的结构参数和对隧穿电子的自旋选择性来实现共振增强隧穿，以克服铁磁材料自旋极化度不高的问题并达到增强磁电阻的效果，为在半导体上实现基于隧穿磁电阻（TMR）的磁随机存储器（MRAM）应用提供技术和理论依据。

中文主题词： MOCVD技术；FeSe导电属性；FeSe/ZnSe/Fe磁

英文摘要：

MOCVD;FeSe:metal or semicongdu

英文主题词： MOCVD;FeSe:metal or semicongdu

结论摘要：

铁磁/半导体自旋是自旋电子学中的研究热点之一。本项目以在半导体衬底上生长高居里温度铁磁材料FeSe和Fe为主，并对其该材料,尤其FeSe的生长结构、电阻率、载流子浓度与温度、导电类型转变及导电属性等特性进行了研究，并开展了FeSe/ZnSe/Fe铁磁/半导体隧穿结构的生长及性质研究，主要结果如下①利用MOCVD方法在GaAs和Al2O3衬底上生长了FeSe和Fe薄膜.在蓝宝石衬底上可实现Fe单晶薄膜的生长，而在GaAs 和蓝宝石衬底上生长的FeSe薄膜都具有同一取向的四方结构（α-FeSe）；当H2Se/Fe(CO)5的摩尔比大于9/3时，FeSe薄膜生长质量提高，且在GaAs衬底温度300-320℃时为最佳。②FeSe薄膜室温下呈p型，载流子浓度在1020-1021cm-3，且薄膜在室温下具有铁磁性。在温度185K时，FeSe出现n-p型转变，该现象被归因于薄膜中局域载流子的热激活。③由理论计算表明FeSe是一种金属材料，而不是半导体，从红外到紫外的光谱吸收也进一步表明FeSe不存在带吸收。④在FeSe/ZnSe/Fe异质结构上获得隧穿磁电阻效应，其磁电阻值变化在3-5%之间。

成果综合统计