一种自旋光电子器件及其自旋注入方法
【专利摘要】本发明提供一种自旋光电子器件及其自旋注入方法，利用n型接触层与电极层形成的自旋注入结构将磁性金属层产生的自旋极化电子传送到耦合量子阱和量子点结构中。所述自旋注入结构优选磁性金属-半导体（M-S）肖特基结或磁性金属-氧化物-半导体（M-O-S）隧道结，解决了现有技术中磁性金属和半导体之间因电导率失配引起的自旋注入效率极低的问题。所述耦合量子阱和量子点结构沿生长方向依次为：量子点层、间隔层和量子阱层，通过调节半导体量子点层与量子阱层的组分和间隔层厚度等参数，使量子阱中基态电子与量子点中激发态能级形成共振-隧穿效应，解决了因为能量弛豫引起的自旋损失问题，超快、高效地向半导体量子点中注入自旋极化的电子。
【专利说明】—种自旋光电子器件及其自旋注入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体光电子【技术领域】，具体是一种基于耦合半导体量子阱和量子点的自旋光电子器件及其自旋注入方法。
【背景技术】
[0002]半导体量子点中载流子因受到三维量子限制而处于分立的量子能级上，使得Elliott-Yafet和D’yakonov-Perel自旋弛豫过程受到抑制，因此半导体量子点作为高效的信息载体广泛应用于自旋光电子器件和量子信息处理中。基于半导体量子点材料的自旋光电子器件其自旋注入的过程为:首先通过磁性电极材料产生自旋极化的电子或空穴；然后对含有半导体量子点材料的有源区施加偏压，将自旋极化的电子或空穴注入到半导体量子点层中；最后根据这些自旋极化载流子的辐射复合产生的圆偏振光的特征来检测自旋信息。在这一过程中通常采用稀磁半导体(GaMnAs, ZnMnSe和CdCr2Se4等)、磁性金属(Fe, Co和Ni及其合金)或者磁性半金属合金(Co2.^nh6Ga, Co2MnGe和Co2Cra6Fea4Al等合金)等材料作为磁性电极，在自旋发光二极管和激光器以及量子信息存储元件中实现自旋的注入以及自旋信息的编码、存储与读取。
[0003]专利
【发明者】杨晓杰 申请人:苏州强明光电有限公司