半導體量子環和其在自旋電子元件之應用(I)

Abstract

從開始到現在，小尺寸和中尺寸的金屬與半導體的量子環已被注意有10 多年了。 因為先進的半導體奈米結構技術如分子束磊晶和金屬有機氣相沉積技術，使得我們可以 在單一長晶製程中成長出半導體量子環。最近之砷化銦鎵量子環實驗結果已經驗證出量 子環之各種不尋常之激發性質如擁有捕捉單一磁通量之能力和具有巨大之激發永久偶 級矩等特性。這些結果對奈米等級之環狀結構可呈現旋轉對稱之量子力學特性，提供了 無容置疑之證據。 目前本實驗室已經發展出一種長晶條件更為寬鬆的量子環成長方法。因此在本計畫 中，預計更深入的研究量子環的各種光學性質及幾何結構，並量測量子環之磁矩，以及 觀測A-B effect 和永久電流。接下來我們實際的將量子環應用在元件上。我們的終極目 標是希望能在非磁性半導體材料中成長出具有磁偶極之結構以及實現自旋電子元件。