Dark and photomagnetoresistance in semi-magnetic semiconductors

Summary

Magnetic-field dependence of electron mobility and photoconductivity in semi-magnetic semiconductors are studied both theoretically and experimentally. The electron relaxation times due to various scattering mechanisms are calculated paying special attention to spin disorder and alloy scatterings. The calculated mobility in Cd_1−c Mn _c Te is compared with experimental photomagnetoresistance (PMR) results. It is concluded that the magnetic-field-dependent mobility may contribute significantly to PMR at high Mn concentrations and low temperatures.

Riassunto

La dipendenza dal campo magnetico della mobilità degli elettroni e delle fotoconduttività in semiconduttori semimagnetici sono studiate sia teoricamente che sperimentalmente. I tempi di rilassamento degli elettroni dovuti ai vari meccanismi di scattering sono calcolati prestando speciale attenzione al disordine di spin e alla diffusione della lega. La mobilità calcolata in Cd_1−c Mn _c Te è confrontata con i risultati sperimentali della fotomagnetoresistenza. Si conclude che la mobilità dipendente dal campo magnetico può contribuire in modo significativo alla PMR ad alte concentrazioni di Mn e a basse temperature.

Резюме

Теоретически и экспериментально исследуется зависимость подвижности электронов и фотопроводимость в полумагнитных полупроводниках от магнитного поля. Вычисляются времена электронной релаксации, обусловленные различными механизмами рассеяния. Вычисленная подвижность в Cd_1−c Mn _c Te сравнивается с экспериментальными результатами для фотомагнитосопротивления. Отмечается, что зависящая от магнитного поля подвижность может давать сущестненный вклад в фотомагнитосопротивление при высоких концентрациях Mn и низких температурах.