稀磁半导体/半导体界面对载流子自旋注入和输运特性的影响

与传统的半导体器件相比,自旋电子器件具有非挥发性、能量损耗低、集成度高、速度快等优点，在量子计算机和量子通信等领域均具有应用潜力。由于自旋电子器件多了一个自旋自由度，因此载流子的自旋注入、输运以及它与材料之间的相互作用均与传统半导体器件具有不同的模式。本项目拟采用实验方法，并结合量子力学及相对论理论进行理论分析和模拟计算，深入研究载流子自旋注入、输运、收集以及它与材料之间相互作用的机理；搞清稀磁半导体，半导体材料的缺陷、深能级，以及稀磁半导体/半导体异质结界面质量、界面态、界面势垒对载流子自旋注入和输运特性的影响；给出半理论、半经验载流子自旋注入和输运方程。在此基础上提出一种可行的自旋FET器件结构；建立一种简单的、器件设计和制备者易于操作的该器件的模型；同时从器件设计和制备的角度出发对制备自旋FET器件所需的材料的质量和性能指标提出要求，为发展一种可行的、实用的新型电子器件提供理论依据。