Spin LED → injeksi spin - Direktori File UPI

Spin LED Æ injeksi spin Spin-LED Æ injeksi spin

KK Fisika material Elektronik, FMIPA - ITB

Mekanisme Ferromagnetisme Mekanisme Ferromagnetisme

Matriks SK paduan III-V (misalkan GaAs)

dengan impuritas magnetik (Mn) terdistribusi acak.

acak.

Jika konsentrasi pembawa muatan ( hole )

b b b

tinggi Æ pembawa muatan berperan sebagai mediator pasangan FM antar ion-ion

magnetik

ie (K)

Prediksi T

^{(Di l t l 2000)}

temperatur Curri

Prediksi T C

(Dietl, et al, 2000)

Harga prediksi

Prediksi kestabilan FM

^{(Sato dan}

Katayama-Yoshida 2001) Katayama Yoshida, 2001)

KK Fisika material Elektronik, FMIPA - ITB

Model BMP ( bound magneton polaron )

Bh l 2002 Æ F i b l d i i k i

Untuk konsentrasi pembawa muatan Bhatt, et al , 2002 Æ Ferromagnetisme berasal dari interaksi antar BMP melalui mekanisme RKKY

Untuk konsentrasi pembawa muatan rendah:

BMP dibentuk oleh beberapa ion Mn yang berdekatan Æ arah momen acak

Jika pembawa muatan berpasangan p p g

FM dengan ion Mn Æ semua ion Mn

dalam BMP mensejajarkan diri

Jika 2 BMP Æ muncul interaksi

pertukaran antara kedua BMP Jika BMP 1 berada pada harga 2k

_F

r = 0, (k

_F

= vektor gelombang Fermi)

BMP 2 berada pada daerah 0 ≤ 2kFr ≤2 BMP 2 berada pada daerah 0 ≤ 2kFr ≤2 atau 4 ≤ 2kFr ≤5 Æ interaksi FM

Dengan [Mn] ~ 5 % Æ BMP 2 berada pada 4 ≤ 2kFr ≤5

pada 4 ≤ 2kFr ≤5

KK Fisika material Elektronik, FMIPA - ITB

Apakah MOCVD?

MOCVD adalah proses penumbuhan film tipis di atas substrat sebagai hasil melalui reaksi kimia sumber gas dan and metal-organik

Reaksi kimia bergantung pada T

_g

sifat kimia gas-gas sumber.

Sumber metal-organik Æ

keunggulan mudah menguap

pada temperatur rendah

Persamaan Dalam Simulasi

Kekekalan Massa + ∇ .( ) = 0

∂

∂ v

t

ρ r ρ

g p

v t v

v r r r t r

ρ τ

ρ = −∇ ρ + ∇ − ∇ +

∂

∂ ( ) .( ) . Kekekalan Momentum (NS)

) .(

) ) .(

( c v T T

t

c

_p

T = −

_p

∇ + ∇ ∇

∂

∂ ρ ρ r λ

Kekekalan Energi

) (

. )

(

1

g k g

k k

k ik i

i

i

j m R R

t f = −∇ +

₌

−

⁻

∂

∂ ρ ∑ υ

Pers. Kesetimbangan spesies ke-i

KK Fisika material Elektronik, FMIPA - ITB

Koefisien-koefisien Transport

⎟⎞

⎜⎛ 1⎡ 1 1⎤²

⎟⎟

⎟⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎜⎜

⎜

⎝

⎛

Φ

=

∑

∑

=

= N

i

ij N

j i

i i

f f

1 1

μ μ ⁴

1 2

1 2

1

1 1

8

⎥⎥

⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎢

⎣

⎡

⎟⎟⎠

⎜⎜ ⎞

⎝

⎛

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝ +⎛

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ +

= Φ

−

i j j

i j

i

ij m

m m

m

μ

Viskositas campuran gas

^dengan μ

2 4 1 2

1 2

1

1 1

8

⎥⎥

⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎢

⎣

⎡

⎟⎟⎠

⎜⎜ ⎞

⎝

⎛

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝ +⎛

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ +

=

−

i j j

i j

i

ij m

m m

m

λ ξ λ

Konduktivitas termal

^dengan

⎟⎟

⎟⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎜⎜

⎜

⎝

⎛

=

∑

∑

= N

i

ij N

i i i

f f

1 ξ

λ λ

⎦

⎣

∑

≠

= N

N

i j

j i i

M x D

ρ ₂¹

1

3 2

10 24

88 .

5 ⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ +

= ^{− i j}

ij

m T m

x

Koefisien difusi

D

⎟⎠

⎜⎝ ^j=1

dengan

∑

≠ N

i

j ij

j i

D

M x ¹⁴

(

i ⁺ j

)

^2ΩD

( )

ij^{* ⎜⎝ i j ⎟⎠}

j m m

T p σ σ

LANGKAH SIMULASI

Gambarkan geometri reaktor

Tentukan model fisika dan SB yang akan digunakan

Bentuk persamaan tanpa dimensi

Hitung koefisien-koefisien

FEMLAB

KK Fisika material Elektronik, FMIPA - ITB