Abstract
Be-codoped GaMnAs layers were systematically grown via molecular beam epitaxy with varying Mn- and Be-flux. Mn flux was controlled to cover from solid solution type GaMnAs to precipitated GaMnAs. Two Be flux were chosen to exhibit semiconducting and metallic resistivity in the grown layers. The structural, electrical, and magnetic properties of GaAs:(Mn, Be) were investigated. The lightly Be-codoped GaMnAs layers showed ferromagnetism at room temperature, but did not reveal magnetotransport due to small magneto-resistance and high resistance of the matrix. However, room temperature magnetotransport could be observed in the degenerate Be-codoped GaMnAs layers, and which was assisted by the high conductivity of the matrix. The Be-codoping has promoted segregation of new ferromagnetic phase of MnGa as well as MnAs.
MBE장비를 이용하여 Mn과 Be nux의 변화를 주면서 Be-codoped GaMnAs를 성장시켰다. Mn flux의 범위는 고용체 특성의 GaMnAs에서, 과도한 nux에 의해 이차상이 형성된 상태까지 변화를 주면서 성장시켰다. Be병행 도핑 효과 연구를 위해 두 가지의 Be flux에서 박막을 성장하여 박막의 특성 변화를 관찰하였다. 과도한 Be도핑을 통해 금속성의 전도를 가지는 상태와, 상대적으로 적은 양의 도핑을 통해 캐리어의 수는 증가하였으나 반도체 전도를 보이는 상태이다. 적은 양의 Be이 병행 도핑된 GaMnAs의 경우, 상온에서 강자성 특성을 보였으나, 이차상 형성에 의한 전기 비저항의 증가와 작은 자기저항에 의해 자기 수송특성을 관찰하지 못했다. 그러나 많은 Be도핑에 의해 금속 거동을 보이는 경우에는 많은 수의 캐리어와 전기 전도토의 증가로 인해 자기 수송 특성을 관찰할 수 있었다. Be병행 도핑은 GaAs 기지 내에 효과적으로 캐리어를 공급하고, 이차상 MnAs 뿐만 아니라 MnGa의 형성을 촉진하는 것으로 생각된다.
