Магниторезистивные светоизлучающие диоды: новая концепция магнитоуправляемой логики.

Настоящий проект направлен на интеграцию фундаментальных спин-зависимых физических явлений в приборы полупроводниковой оптоэлектроники с целью расширения их функциональных возможностей. Основной задачей проекта является разработка концепций построения и лабораторных образцов оптоэлектронных полупроводниковых приборов c внедренными в их конструкцию функциональными ферромагнитными слоями, которые будут использованы для управления работой приборов за счёт спин-зависимых эффектов. Для решения задач настоящего проекта на основании анализа современного состояния исследований предложено создание лабораторных образцов следующих приборов: - магниторезистивного светоизлучающего диода на основе гетероструктуры InGaAs/GaAs, в котором реализовано управление интенсивностью электролюминесценции в непрерывном, либо в дискретном (включение и выключение) режимах при изменении состояния магниторезистивного элемента типа «спиновый клапан» CoFe/Cu/CoFe; - магниторезистивного спинового светоизлучающего диода, в котором помимо магниторезистивного управления интенсивностью в непрерывном режиме реализуется эффект спиновой инжекции из слоя CoPd и испускание циркулярно-поляризованного света, что является дополнительным каналом управления информацией (за счёт степени циркулярной поляризации). В рамках проекта предлагается всестороннее изучение принципов построения гибридных оптоэлектронных приборов, работа которых основана на применении спин-зависимых физических явлений. Будет рассмотрен фундаментальный научный аспект, связанный с описанием работы «классического» прибора с учётом спина носителей, технологический аспект, связанный с модификациями конструкции приборов для использования спин-зависимых эффектов, которые не привели бы к существенному изменению технологического процесса, а также практический аспект, связанный сприменением нового функционала, который появляется в «классических» приборах в результате интеграции в них спин-зависимых эффектов. Работа будет выполнена с использованием современного высокотехнологичного оборудования, отвечающего мировому уровню научных исследований. Оборудование включает в себя технологические эпитаксиальные установки, установки для ионной имплантации и для формирования металлических тонкоплёночных структур методом электронно-лучевого испарения, весь необходимый комплекс измерительного оборудования. В результате выполнения проекта будут разработаны лабораторные технологии и получены лабораторные образцы приборов оптоэлектроники, функционирование которых реализуется с использованием магнитоуправляемых спин-зависимых эффектов.