A new route toward semiconductor nanospintronics: Highly Mn-doped GaAs nanowires realized by ion-implantation under dynamic annealing conditions

Nano Letters

Volumn 11, Issue 9, 2011, Pages 3935-3940

  Borschel, Christian ^a   Messing, Maria E ^b   Borgström, Magnus T ^b   Paschoal, Waldomiro ^b   Wallentin, Jesper ^b   Kumar, Sandeep ^b   Mergenthaler, Kilian ^b   Deppert, Knut ^b   Canali, Carlo M ^c   Pettersson, Håkan ^b,d   Samuelson, Lars ^b   Ronning, Carsten ^a  

^a FRIEDRICH SCHILLER UNIVERSITY JENA   (Germany)

^b LUND UNIVERSITY   (Sweden)

^c LINNAEUS UNIVERSITY   (Sweden)

^d HALMSTAD UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

DMS; doping; dynamic annealing; GaAs; ion implantation; Nanowires

Indexed keywords

DENSE ARRAYS; DMS; DOPING CONCENTRATION; DYNAMIC ANNEALING; ELECTRICAL RESISTANCES; EQUILIBRIUM SOLUBILITIES; FUTURE APPLICATIONS; GAAS; HIGH-CRYSTALLINE QUALITY; ION BEAM IMPLANTATION; ION IMPLANTATION AT ELEVATED TEMPERATURES; LOW TEMPERATURES; MAGNETORESISTANCE MEASUREMENTS; MN-DOPED; NANOSPINTRONICS; PHASE SEGREGATIONS; POLYCRYSTALLINE; ROOM TEMPERATURE;

ACTIVATION ENERGY; ANNEALING; CRYSTALLINE MATERIALS; DOPING (ADDITIVES); ELECTRIC RESISTANCE; GALLIUM ARSENIDE; ION BEAMS; ION IMPLANTATION; IONS; MAGNETIC MATERIALS; MANGANESE COMPOUNDS; NANOWIRES; PARAMAGNETISM; SEMICONDUCTING GALLIUM; SEMICONDUCTOR DOPING;

MANGANESE;

EID: 80052786045     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl2021653     Document Type: Article

References (42)

1. Ohno, H.; Shen, A.; Matsukura, F.; Oiwa, A.; Endo, A.; Katsumoto, S.; Iye, Y. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 363
2. De Boeck, J.; Oesterholt, R.; Bender, H.; Van Esch, A.; Bruynseraede, C.; Van Hoof, C.; Borghs, G. J. Magn. Magn. Mater. 1996, 156, 148
3. Wellmann, P. J.; Garcia, J. M.; Feng, J.-L.; Petroff, P. M. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 2532
4. Cui, Y.; Zhong, Z.; Wang, D.; Wang, W. U.; Lieber, C. M. Nano Lett. 2003, 3, 149
5. Yeh, P.-H.; Li, Z.; Wang, Z. L. Adv. Mater. 2009, 21, 4975
6. Hochbaum, A. I.; Yang, P. Chem. Rev. 2010, 110, 527
7. Borgström, M.; Deppert, K.; Samuelson, L.; Seifert, W. J. Cryst. Growth 2004, 260, 18
8. Wagner, R. S.; Ellis, W. C. Appl. Phys. Lett. 1964, 4, 89
9. Wacaser, B. A.; Dick, K. A.; Johansson, J.; Borgström, M. T.; Deppert, K.; Samuelson, L. Adv. Mater. 2009, 21, 153-165
10. Sadowski, J.; Deppert, K.; Kanski, V.; Ohlsson, J.; Persson, A.; Samuelson, L. Proceedings of the 7th International Conference on Nanometer-scale Science and Technology, June 24-28, Malmö, Sweden, 2002.
11. Sadowski, J.; Dłuz̀ewski, P.; Kret, S.; Janik, E.; Łusakowska, E.; Kanski, J.; Presz, A.; Terki, F.; Charar, S.; Tang, D. Nano Lett. 2007, 7, 2724
12. Dluzewski, P.; Sadowski, J.; Kret, S.; Dabrowski, J.; Sobczak, K. J. Microsc. 2009, 236, 115
13. Martelli, F.; Rubini, S.; Piccin, M.; Bais, G.; Jabeen, F.; Franceschi, S. D.; Grillo, V.; Carlino, E.; D'Acapito, F.; Boscherini, F.; Cabrini, S.; Lazzarino, M.; Businaro, L.; Romanato, F.; Franciosi, A. Nano Lett. 2006, 6, 2130
14. Kim, H. S.; Cho, Y. J.; Kong, K. J.; Kim, C. H.; Chung, G. B.; Park, J. Chem. Mater. 2009, 21, 1137
15. Rudolph, A.; Soda, M.; Kiessling, M.; Wojtowicz, T.; Schuh, D.; Wegscheider, W.; Zweck, J.; Back, C.; Reiger, E. Nano Lett. 2009, 9, 3860
16. Perea, D. E.; Hemesath, E. R.; Schwalbach, E. J.; Lensch-Falk, J. L.; Voorhees, P. W.; Lauhon, L. J. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 315
17. Jeon, H. C.; Kang, T. W.; Kim, T. W.; Yu, Y.-J.; Jhe, W.; Song, S. A. J. Appl. Phys. 2007, 101, 023508
18. Wolff, M. F. H.; Görlitz, D.; Nielsch, K.; Messing, M. E.; Deppert, K. Nanotechnology 2011, 22, 055602
19. Seo, S. S. A.; Noh, T. W.; Kim, Y.-W.; Lim, J. D.; Park, Y. D.; Kim, Y. S.; Khim, Z. G.; Jeon, H. C.; Kang, T. W.; Pearton, S. J. J. Appl. Phys. 2004, 95, 8172
20. Ohno, H. J. Magn. Magn. Mater. 1999, 200, 110-129
21. Ronning, C.; Borschel, C.; Geburt, S.; Niepelt, R. Mater. Sci. Eng., R 2010, 70, 30
22. Stichtenoth, D.; Wegener, K.; Gutsche, C.; Regolin, I.; Tegude, F. J.; Prost, W.; Seibt, M.; Ronning, C. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 163107
23. Bürger, D.; Zhou, S.; Grenzer, J.; Reuther, H.; Anwand, W.; Gottschalch, V.; Helm, M.; Schmidt, H. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2009, 267, 1626
24. Scarpulla, M. A.; Dubon, O. D.; Yu, K. M.; Monteiro, O.; Pillai, M. R.; Aziz, M. J.; Ridgway, M. C. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 1251
25. Scarpulla, M. A.; Farshchi, R.; Stone, P. R.; Chopdekar, R. V.; Yu, K. M.; Suzuki, Y.; Dubon, O. D. J. Appl. Phys. 2008, 103, 073913
26. Chen, C. H.; Niu, H.; Hsieh, H. H.; Cheng, C. Y.; Yan, D. C.; Chi, C. C.; Kai, J. J.; Wu, S. C. J. Magn. Magn. Mater. 2009, 321, 1130
27. Mikkelsen, A.; Sköld, N.; Ouattara, L.; Borgström, M.; Andersen, J. N.; Samuelson, L.; Seifert, W.; Lundgren, E. Nat. Mater. 2004, 3, 519-523
28. Hiruma, K.; Yazawa, M.; Katsuyama, T.; Ogawa, K.; Haraguchi, K.; Koguchi, M.; Kakibayashi, H. J. Appl. Phys. 1995, 77, 447
29. Ziegler, J. F.; Biersack, J. P.; Littmark, U. The stopping and ranges of ions in solids; Pergamon Press: New York, 1985.
30. Borschel, C.; Ronning, C. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2011, 269, 2133
31. Wallentin, J.; Persson, J. M.; Wagner, J. B.; Samuelson, L.; Deppert, K.; Borgstrom, M. T. Nano Lett. 2010, 10, 974-979
32. Yazawa, M.; Koguchi, M.; Hiruma, K. Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 1080
33. Williams, J. S. Mate. Sci. Eng. 1998, 253, 8
34. Dhara, S.; Datta, A.; Wu, C. T.; Lan, Z. H.; Chen, K. H.; Wang, Y. L.; Chen, L. C.; Hsu, C. W.; Lin, H. M.; Chen, C. C. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 451
35. Colli, A.; Fasoli, A.; Ronning, C.; Pisana, S.; Piscanec, S.; Ferrari, A. C. Nano Lett. 2008, 8, 2188
36. Thommen, K. Radiat. Eff. 1970, 2, 201
37. Ohno, H. Science 1998, 281, 951
38. Slupinski, T.; Caban, J.; Moskalik, K. Acta Phys. Pol., A 2007, 112, 325-330
39. Ilegems, M.; Dingle, R.; Rupp, L. W., Jr. J. Appl. Phys. 1975, 46, 3059
40. Novák, V.; Olejník, K.; Wunderlich, J.; Cukr, M.; Výborný, K.; Rushforth, A. W.; Edmonds, K. W.; Campion, R. P.; Gallagher, B. L.; Sinova, J.; Jungwirth, T. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 077201
41. Iye, Y.; Oiwa, A.; Endo, A.; Katsumoto, S.; Matsukura, F.; Shen, A.; Ohno, H.; Munekata, H. Mater. Sci. Eng., B 1999, 63, 88
42. Michel, C.; Elm, M. T.; Goldlücke, B.; Baranovskii, S. D.; Thomas, P.; Heimbrodt, W.; Klar, P. J. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 223119