InSb是一種窄帶隙材料,它具有大的朗德g因子,高室溫遷移率和大的自旋軌道相互作用。鑒于其優(yōu)越的材料特性,InSb體材料以及InSb量子阱器件在新電子器件^[1][2]和磁阻器件^[3][4]的研發(fā)以及自旋電子學(xué)^[5]研究中都引起了人們的廣泛關(guān)注。通常半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的自旋軌道耦合效應(yīng)來自于兩種不同的反演不對稱性:結(jié)構(gòu)反演不對稱性和體反演不對稱性。體反演不對稱性是由于兩種不同元素組成的閃鋅礦結(jié)構(gòu)化合物缺乏體對稱中心引發(fā)的,由此導(dǎo)致的Dresselhaus自旋分裂,包括線性和立方平面波矢量項(xiàng)。結(jié)構(gòu)反演不對稱性是由于量子阱結(jié)構(gòu)自身的不對稱性導(dǎo)致的,由其得到的Rashba自旋分裂項(xiàng)在波矢中是線性的。通過調(diào)節(jié)Rashba和Dresselhaus效應(yīng)的相對大小可以有效抑制自旋弛豫,從而延長自旋壽命,因此實(shí)現(xiàn)Rashba和Dresselhaus自旋軌道耦合參數(shù)的獨(dú)立調(diào)控對自旋電子器件的研發(fā)和自旋電子學(xué)研究都具有重要意義。目前對自旋軌道耦合的調(diào)控已在多種低維異質(zhì)結(jié)體系中實(shí)現(xiàn)。利用外加?xùn)艠O電壓改變量子阱器件的結(jié)構(gòu)反演對稱性是調(diào)控Rashba...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 InSb的性質(zhì)及應(yīng)用
    1.2 自旋軌道耦合作用壓力和柵極電壓的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究意義
    1.4 本論文研究內(nèi)容
第二章 二維電子系統(tǒng)中的相關(guān)理論
    2.1 自旋軌道耦合
    2.2 Dresselhaus自旋軌道耦合
    2.3 Rashba自旋軌道耦合
    2.4 弱局域化介紹
        2.4.1 彈性平均自由程
        2.4.2 退相位長度
        2.4.3 磁特征長度
        2.4.4 自旋軌道長度
    2.5 弱局域化
        2.5.1 彈性散射和非彈性散射
        2.5.2 弱局域化
    2.6 反弱局域化
    2.7 理論模型和擬合參數(shù)
    2.8 材料的介紹
    2.9 InSb量子阱結(jié)構(gòu)
    2.10 二維電子氣
第三章 Hall Bar制造和樣品安裝
    3.1 介紹
    3.2 光刻技術(shù)
    3.3 濕蝕刻
    3.4 歐姆接觸
    3.5 頂層?xùn)艠O準(zhǔn)備
    3.6 使用原子層沉積(ALD)技術(shù)制造Top gate
        3.6.1 原子層沉積技術(shù)簡介
        3.6.2 頂柵制造
    3.7 頂柵金屬化
    3.8 連接線
    3.9 PPMS綜合物性測量系統(tǒng)
    3.10 壓力傳感器介紹
    3.11 樣品安裝
    3.12 樣品加壓
    3.13 壓力校準(zhǔn)
第四章 InSb量子阱自旋軌道耦合的原位調(diào)控
    4.1 介紹
    4.2 溫度與反弱局域化的關(guān)系
    4.3 柵極電壓、壓力對自旋軌道耦合的影響
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論擬合
    4.5 ILP理論擬合結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3873733