SiGe/Ge/SiGe异质结构中自旋极化输运特性的模拟  

Simulation of Spin-Polarized Transport in SiGe/Ge/SiGe Heterostructure

作　　者：邹建平[1] 田立林[1] 余志平[1] 

机构地区：[1]清华大学微电子学研究所,北京100084

出　　处：《Journal of Semiconductors》2005年第2期299-303,共5页半导体学报（英文版）

基　　金：国家重点基础研究发展规划资助项目 (批准号 :2 0 0 2CB3 1190 7)~~

摘　　要：利用蒙特卡罗方法对SiGe/Ge/SiGe异质结构的自旋极化输运特性进行了模拟研究 .在Ge沟道调制掺杂异质结构形成的二维空穴气中 ,空穴的自旋进动主要受Rashba自旋轨道相互作用控制 .在 77～ 30 0K的温度范围内 ,对自旋散射长度、自旋极化率等自旋极化输运特性进行了研究 .模拟结果显示 ,低温和窄宽度沟道有利于减小散射对自旋极化输运的影响 ,避免自旋极化率衰减 ,增大自旋散射长度 .栅控的漏端电流自旋相关效应使器件跨导增大 ,并产生负跨导效应 .The Monte Carlo approach is utilized to study spin-polarized transport in SiGe/Ge/SiGe heterostructure.The hole spin precession is controlled by the Rashba spin-orbit interaction in 2DHG formed in Ge channel modulation-doped structure.Spin-polarized properties,including the spin scattering length and the spin polarization,are investigated at the temperature ranging from 77 to 300K.Simulation results from Monte-Carlo show that at a low temperature or by a narrow 2D-channel,the spin relaxation can be effectively reduced and the spin scattering length can be increased.The gate-controlled spin effect of the drain current induces a large improvement of transconductance,or a negative transconductance effect.

关 键 词：自旋场效应晶体管 Rashba自旋轨道相互作用 蒙特卡罗方法 

分 类 号：TN304[电子电信—物理电子学]