锰氧化物兼具半导体学特征和磁电子学特征,显示了其在人工材料和微电子学器件设计方面的巨大潜力。锰氧化物基p-n异质结集中体现了锰氧化物这一特点,为有关问题的研究提供了一个理想的切入点。鉴于以往只注重p-n结的半导体属性,本项目拟研究锰氧化物自旋相关性对p-n结的影响,探索和锰氧化物磁电子学特征相关的新物理效应。研究磁场下p-n结整流行为和结电阻的变化,p-n结的半导体属性对结磁电阻效应的影响,磁场效应和p-n 结能带变化之间的关系,探索增强p-n结磁场效应的途径。本课题把自旋相关问题引入p-n结,融合了半导体学问题和磁电子学问题,具有丰富的物理内涵和极大的研究潜力。通过本项目的研究,可望加深对高自旋极化系统电磁耦合物理本质的认识,获得集电、磁和半导体特性于一身的新型人工材料,进而推动相关领域的研究。
锰氧化物兼具半导体学特征和磁电子学特征,显示了其在人工材料和微电子学器件设计方面的巨大潜力。锰氧化物基p-n异质结集中体现了锰氧化物这一特点。鉴于以往只注重p-n结的半导体属性,本项目系统研究了锰氧化物自旋相关性对p-n结的影响,探索和锰氧化物磁电子学特征相关的新物理效应。研究磁场下p-n结整流行为和结电阻的变化,p-n结的半导体属性对结磁电阻效应的影响,磁场效应和p-n 结能带变化之间的关系,探索增强p-n结磁场效应的途径。有以下几个主要发现(1)在非常宽的掺杂浓度范围内都得到了具有理想整流行为德异质结,甚至在n-n异质结中。这一点与传统的半导体异质结完全不同。(2)利用电镜的全息技术和I-V曲线的分析,确定了异质结界面势垒随着掺杂浓度、薄膜厚度的变化;(3)发现了异质结中两个不同的物理过程,分别对应热发射过程、隧道过程。(4)确定了不同物理过程的不同磁典阻效应。通过本项目的研究,加深对了强电子关联系统电磁耦合物理本质的认识,找到一条新途径以获得集电、磁和半导体特性于一身的新型人工材料点鼎立基础。