Control of ferromagnetism in CdMnTe based quantum well grown by Molecular Beam Epitaxy
Contrôle du ferromagnétisme dans des puits quantiques de CdMnTe réalisés en Epitaxie par Jets Moléculaires.
Résumé
It has been shown that when a two-dimensionnal hole gas is introduced in a semimagnetic semiconductor quantum well, a ferromagnetic phase takes place. We have elaborated structures based on II-VI semiconductors (tellurides), by Molecular Beam Epitaxy, in order to prove that it is possible to control the ferromagnetic transition. This control has been reached through an electric field applied on a pin diode, through an illumination that modify the hole density in a pip structure, and through strain and confinement in the quantum well. We have demonstrated a new way for p-type doping usinf surface acceptor states created by oxidation. We have identified the existing species and shown that the doping is very sensitive to the cap thickness.
Il est connu que lorsque l'on met en présence un gaz de trous bidimensionnel dans un puits quantique de semi-conducteur semimagnétique, il s'établit une phase ferromagnétique. Des structures à base de semi-conducteur II-VI (tellurures) ont été réalisés par Epitaxie par Jets Moléculaires afin de démontrer la possibilité de contrôler la transition ferromagnétique. Ceci a été obtenu indépendamment sur des diodes pin par application d'une tension de polarisation, sur des structures pip par modification de la densité de trous grâce à un éclairement, et par le jeu des contraintes et du confinement imposés au puits. De plus, une méthode de dopage p par la surface a été développée : il s'agit de la création d'états accepteurs de surface par oxydation à l'air. Nous avons effectué un suivi de l'oxydation afin d'identifier les espèces formées, et montré que le dopage est très sensible à l'épaisseur de la barrière de surface.