Etudes par microscopie en champ proche des phénomènes de ...

Chapitre V – Modélisation du transport d’électrons chauds polarisés de spinChapitre VModélisation du transport d’électrons chauds polarisés de spindans les structures métal ferromagnétique/semi-conducteurCe chapitre développe le modèle original de transport d’électrons chauds polarisés despin dans les structures métal/semi-conducteur en fonction de l’énergie d’injection. Cemodèle prend en compte les effets de cascade d’électrons secondaires dans le métal etla dépendance en énergie de l’efficacité de collection à l’interface MF/SC ainsi quel’ionisation par impact dans le SC. La distribution des électrons à la jonction est calculée.Trois contributions sont traitées séparément : la distribution d’électrons secondaires, ladistribution d’électrons primaires (relaxés) de spin majoritaire et la distribution d’électronsprimaires (relaxés) de spin minoritaire. Il est démontré que ces trois distributions ont deslargeurs en énergie différentes. En particulier, les électrons primaires de spin majoritaire, quisont les moins diffusés, forment la distribution la plus large. Le modèle rend comptequalitativement et quantitativement des différents régimes de transport mis en évidence parl’étude expérimentale de la transmission en fonction de l’énergie d’injection dans lesjonctions métal ferromagnétique / semi-conducteur. Ces régimes sont reliés à la variationparticulière du libre parcours moyens des électrons avec l’énergie et à la structure « enpaliers » de la barrière à la jonction entre le métal et le semi-conducteur. Il existe des énergiesseuil à partir desquelles l’efficacité de collection augmente brutalement. Du point de vue dutransport, ce profil en paliers de l’interface agit comme une succession de filtres passe-hauten énergie. Expérimentalement, il est possible de sonder ce profil en augmentant l’énergie desélectrons incidents.109