Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 44: Poster II

HL 44.4: Poster

Donnerstag, 11. März 2004, 16:30–19:00, Poster A

Präparation von Aluminiumoxid-Tunnelbarrieren für den spinpolarisierten Transport — •Christine M. S. Johnas, Alexander van Staa, Toru Matsuyama und Guido Meier — Institut für Angewandte Physik und Zentrum für Mikrostrukturforschung, Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg

Im Bereich magnetischer Tunnelelemente sind Al₂O₃-Barrieren bereits etabliert und werden industriell eingesetzt. Für den spinpolarisierten Transport in Hybridsystemen aus Ferromagneten und Halbleitern ist theoretisch vorhergesagt, dass Tunnelbarrieren an der Grenzfläche zwischen Ferromagnet und Halbleiter eine Erhöhung der Spininjektionsrate bewirken [1,2]. In diesem Beitrag befassen wir uns mit der Herstellung und Charakterisierung von Al₂O₃ als Tunnelbarriere. Es werden in situ oxidierte Au/Al₂O₃/Au-Kontakte und Ni₈₀Fe₂₀/Al₂O₃/Normalleiter-Kontakte untersucht. Hierzu variieren wir die Oxidationszeit, die Al₂O₃-Schichtdicke und die Kontaktgeometrie im Größenbereich von 1×1  µ m² bis 8×8  µ m². In zukünftigen Experimenten sollen die Al₂O₃-Barrieren auch an Ferromagnet-Halbleiter-Grenzflächen erforscht werden. Als Halbleiter wird p-Typ InAs verwendet werden, das an der Oberfläche ein zweidimensionales Elektronengas ausbildet und eine starke, abstimmbare Spin-Bahn-Wechselwirkung aufweist [3].

[1] C.-M. Hu and T. Matsuyama, Phys. Rev. Lett. 87, 066803 (2001).

[2] E. I. Rashba, Phys. Rev. B 62, 16267 (2000).

[2] T. Matsuyama et al., Phys. Rev. B 61, 15588 (2000).