一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，包括依次层叠的衬底、LED构件层、势垒层、铁磁材料层和重金属层。本发明专利技术以重金属层、铁磁材料层和势垒层作为自旋注入端，通过在重金属层施加电流利用自旋轨道转矩效应实现快速而可靠的自旋注入端中磁性层垂直磁矩可控翻转。利用电流来调控磁矩进而完成对注入电子的自旋态的调控，实现自旋发光二极管的发光极化状态调制效果，克服了现有技术利用磁场调控电子造成自旋电子元器件存在能耗大、体积大、热量高等的缺陷，实现基于自旋轨道转矩的自旋发光二极管。

A Spin Light Emitting Diode Based on Heavy Metal Controlled Spin Injection End

【技术实现步骤摘要】
一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管
本专利技术属于自旋电子学领域，具体涉及一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管。
技术介绍
自旋电子学是凝聚态物理中新兴的重要学科之一，主要研究固体材料中电子的自旋注入、自旋调控、自旋输运以及自旋探测相关物理效应，通过调控与操纵自旋，实现数据存储、逻辑运算、量子计算等。近20年来，以高密度磁存储和超大规模集成电路为基础的信息产业的飞速发展，将人类带入全球信息化时代。在新一轮高科技竞争中，有关自旋电子学研究主要有自旋场效应晶体管、自旋发光二极管(Spin-LED)、自旋共振隧穿器件、太赫兹频段的光开关以及量子计算机与量子通讯中的量子比特等。在这些研究中自旋发光二极管技术是一类重要的半导体自旋电子器件，因其将电子自旋信息编码成圆偏振光，在先进的半导体技术中显示出强大的潜在应用，例如信息的光传输，量子加密等，因此基于Spin-LED对自旋相关效应的研究起了人们的兴趣。Spin-LED的核心结构由自旋注入端及电子空穴复合的激活区组成。自旋极化的电子或空穴通过自旋注入端注入到激活区与空穴或电子复合产生左旋或者右旋的圆偏振光，通过光的极化率能够直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，其特征在于，所述自旋发光二极管由依次层叠的衬底、LED构件层、势垒层、铁磁材料层和重金属层构成。

【技术特征摘要】
1.一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，其特征在于，所述自旋发光二极管由依次层叠的衬底、LED构件层、势垒层、铁磁材料层和重金属层构成。2.根据权利要求1所述的一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，其特征在于，所述衬底为GaAs、Si、SiO2/Si、云母、石英或蓝宝石中的一种。3.根据权利要求2所述的一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，其特征在于，所述衬底为GaAs。4.根据权利要求1所述的一种基于重金属调控自旋注入端的自旋发光二极管，其特征在于，所述LED构建层由依次层叠的P型GaAs缓冲区、P型GaAs层或P型AlGaAs层、I型GaAs层或I型...

【专利技术属性】
技术研发人员：田亚文，孙华伟，程路明，肖灿，徐家伟，王瑞龙，杨昌平，梁世恒，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42