Gate-voltage controlled Rashba effect in semiconductor

최근 세계적 주목을 받고 있는 spin FET 소자는 반도체에 주입된 spin 편향된 전자가 gate voltage(V$_{G}$)에 의해 반도체 계면에 유도된 전기장의 영향을 받아, Spin 세차운동을 하는 mechanism(Rashba 효과)이 근간을 이루고 있다. 작은 band gap을 가지는 반도체(narrow gap 반도체)는 작은 유효질량의 전자에 의해서 이러한 Rashba 효과를 크게 할 수 있어서, spin FET 구현을 위한 강력한 후보이며, 요즘 한창 연구되고 있는 주제이기도 하다. Rashba 효과가 저자기장 영역에서의 weak antilocalization효과로 나타남을 이용하여, 본 논문에서는 metal gate가 형성된 HgCdTe FET를 제작하여(FET1 시료, Fig. 1(a)참조), V$_{G}$에 따른 weak localization(WL) 및 weak antilocalization(WAL) 효과를 얻었다. 또한, Rashba 효과에 의한 spin 세차운동을 측정할 수 있는 소자(FET3 시료, Fig.1(b) 참조)를 제작하여 spin FET 구조에 대하여 연구하였다.