WO2002075344A2

WO2002075344A2 - Halbleiterelement mit einem semimagnetischen kontakt

Info

Publication number: WO2002075344A2
Application number: PCT/DE2002/000989
Authority: WO
Inventors: Laurens Molenkamp; Georg Schmidt
Original assignee: Infineon Technologies Ag
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2002-09-26
Also published as: WO2002075344A3; CN100390561C; TW571450B; KR100583688B1; KR20030093249A; JP4058344B2; CN1509413A; DE10114963A1; US20040113188A1; DE10291108B4; US6963096B2; JP2004531881A; DE10291108D2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein magnetoresistives Halbleiterelement, umfassend einen ersten Kontakt 1 und einen zweiten Kontakt 3, sowie eine zwischen erstem und zweitem Kontakt angeordnete Schicht 2 eines nicht magnetischen Halbleiters, wobei der erste Kontakt 1 aus einem semimagnetischen Material besteht. Als semimagnetisches Material werden stark paramagnetische Materialien verwendet, deren Elektronenspins ohne eine Wirkung eines äußeren Magnetfeldes keine Vorzugsrichtung aufweisen. Unter Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes werden die Elektronen im ersten Kontakt 1 spinpolarisiert. Hierdurch kommt es bei Anlegen einer Spannung zur Injektion spinpolarisierter Elektronen in den nichtmagnetischen Halbleiter 2. Dadurch kann im nichtmagnetischen Halbleiter nur noch einer der Spinkanäle für den Transport der Ladungsträger verwendet werden, so dass ein positiver magnetoresistiver Effekt erhalten wird.

Description

ω cυ DO t P> P¹

Cπ o (_π o cπ o cπ

P¹ α ES Hi Cd rt 3 P¹ Ei H H 3 rr W co Q. Φ d S tr¹ σ 3 co ? d 3 ö ffi D3 φ P- Φ Φ Φ Φ φ φ d P- Φ φ 0J o Ό Φ p- Φ Ei P- P- J P- PJ Ό O: Ei Φ P- OJ Φ

P Φ co P P- Ei p co rt Φ Ei Ei ΪV Ei P- P Ei Ei φ Ω Φ i φ O a Ei Φ P" CΛ

P 3 P< N er N h rt rt rt El d Φ ?? d Ei P- Hi rt er Ω s S! 13 O Φ P- OJ rt Φ d CO Φ PJ O tfl a. M H Ei 2 Φ Ω Φ Φ M ET

(11 P- P- 3 O co Φ P Ei ?T O iQ S Hi Φ Ei d ιQ PJ rt T Ei P- P Φ P iQ O OJ 2 Φ H Φ N α P- OJ rt P¹ DJ Hi co rt Ei co iQ Ω Φ Ei co Pi P- Φ ö Φ iQ W ^3 s; ω C Φ P⁾ d iQ φ iQ rt l P P N φ O P- rt P-

Φ P rr i O: s ß P- rt CO Ei H 3 Ei ? m Φ H Φ Φ rt d Ei s: Ei φ er rr co 3 Φ s, *o OJ H cn Φ O "_^ P- N Φ rt d Ω Φ (D: rt CO Φ 3 P- P d

P- rr OJ rt P- l- 0 ιQ Ω li Ω ω d rt Φ Ei P I 0 P- D 3 Φ d φ Ei n p⁾ ιQ P- P Φ P Ei tS3 ET σ ET ≤ P- co P- Ei d Pi Φ Φ CO PJ Ei ¹ iQ

P- 3 3 CO Ei Φ Φ Φ P_ Φ P¹ o Φ Φ C0 Φ Φ Ei PJ P P* rt H d i Φ iQ φ

Φ α Φ O J rt P- Ei s n PJ σ P rt P- H P¹ U-! T Ei Φ P- Ei ω Ei P- 3

P co r+ ET P- iQ M o rt !Λ "3 Φ rt N Φ 3 3 P ?T <1 Pi P" Φ Ei er φ c SD: P- Φ 3 Φ P^J Ό N Q ^ P- Φ φ H O: P> Φ ET rt Φ O φ rt Φ Ei

13 3 ω 3 Ei Φ Φ s; <t P- s Φ P Ei d LQ iQ φ Ei P⁾ P P o P- CΛ rt rt Q Q Φ d 3 P- Φ Φ ES ?Ö r cx • Ei P¹ Ei o er O EC 3 φ O Ό P

Φ E !^ P- rt Ω n P- φ P- IT. iQ P- Φ φ Ei J P⁾ Ei Ω Φ P- 3 ι-i φ O E5 N P- T Q. w s; E3 φ H tö CO Ω rt co σ Ei P- P¹ rt ET P- H P-

Φ EJ Ei φ rt Ei Φ φ -h et P- α Φ φ P- ET O o P- ?V er P- < Φ Ω Pi rt

3 3 rt 3 l-i Ei Φ H P H ?Y P- Ei rt iQ φ P- O O P ET rt φ tQ 3 OJ =ε P d Hl Φ rt Hi Φ P- Φ co 3 d Φ Ei Ei Φ Φ co φ ΪY P P- Φ Ϊ2 ι-9 P ? d: H Φ O Ei α Ei φ Ei P- Φ CΛ P Φ P- co N rt rt Φ H P S O rt ET P PJ O P Φ PJ Q, rt Ei P- φ Φ P- Ef ω s: PJ Φ P- CL CJ W 3 d P- rt Ei M 3 Φ P Ei M φ Φ Ei Ei P¹ Ei Φ

3 P- Ei E* • s S 1 OJ P φ α P- Φ Hι PJ co ω Ei ö rt P < co Φ 3

• CQ H *_* J CΛ iQ Φ P Φ <l Ei P) rt rt rt rt N Φ Φ Φ 3 O 3 3

Ω P- 3 <Q <! rt Ei Ei tr Ei Φ Φ P- Φ DJ Φ ≤ rt P P¹ P PJ P φ OJ co tu ET CO N φ E* Φ H Φ Φ N O P D Ei P- Φ Φ s: iQ Ei i φ φ Φ o s: rt Φ P d rt 3 P- 32 S s; rt Ei co 0, Ω Ei CO 3 φ Ei rt Ei 3

P- 2 Er P- OJ rt ≤: ?V P- p- P- PJ P- φ rt CO Q ;*r O φ Ei Φ ≤ -> Φ P- φ co H Hi Φ rt co r P- α i co 3 P- P" P- Ei rt P- et 3

Ό Ei o H Φ P d Ω Ei Φ Ei Ω er P- PJ _^^ J d PJ Ei rt Φ P- φ Φ O PJ

3 OJ E P- H H ET Φ P Φ ET J P H ι-3 Ei Ei ET O rt O H- P iQ

H P t-i Φ CO Q, Φ Φ Φ P- co rt Φ co φ CO s rt U3 P O d Ω φ Ei Φ Ei

Φ P> φ Ei Ω cn rt Ei Ei ES Φ rt P- Ei p- ? V N H 3 s: ET P Φ CO Φ Q P- ET φ *«« Φ P- ⁾ co Φ rt — S s: Φ PJ Hi P- Φ Ei P- rt

Φ H Φ Ei ι-h S P Ei Ei P- N P Φ P⁾ d ET H ⁾ h Ei μ- 10 P-

3 Φ Φ Φ Ei co < : Φ Φ s; Φ P- P- OJ iQ P Ei P- CO α Ei ^ rt O

P Ei o _$»: ι-i rt O 3 H Φ P Ei Ei d El rt Q ß - ω o Φ P- Ω

Φ Φ CO Φ ttf P ET OJ JXI Φ α d P- co Φ Φ P- Φ "ü er H <! T

P- P Ei OJ P- P Φ P¹ P- rt Φ Ei PJ φ S iQ rt Φ Φ Ei s; Φ Φ Φ Φ

ES J d ? φ H OJ co iQ Hi d P- PJ Φ O < P- P • Φ P- co Φ co P

Φ d Ei Φ φ Ei Φ ω P- P¹ Φ Hl E5 vQ P¹ s; o E) rt P- Ω o Hi co 3 iß P- -> d α ?V Ω co P¹ Q α P Φ Ei O: P- P Φ Φ Ω ET Ei Hi C ^

&• Φ Ei φ Ei rt E Ω p- φ Φ P Φ ω Er Φ a Φ OJ O

Φ O Φ 3 h P- ET co CO P 0 Φ S! rt rt Φ PJ P H φ P Φ 7T Ei

X (11 P φ Φ O Ω Φ Ω P⁾ 3 3 P- Pi • P P¹ J P 3 P rt er rt rt 3 CΛ Ei P- P Ei ET E5 T 3 er QJ Φ co P¹ o PJ L_l. φ Φ rt P¹ DJ

Φ rr Ei Ω rt Ei P- rt Φ rt Φ ^Q ι-3 Φ σ rt φ PJ Ei φ P Φ Y

P P- Φ r o co Φ t-3 Ei er P- Ei P P P- CD 3 13 ω s: P- P- J P- rt

Ei O r+ P- 3 ^_ s Ω Ei d J Φ OJ ω •«_* Φ Ei rt T3 Φ Φ EJ Ei rt

Φ PJ Ω P- Φ v ET Ei CΛ d Φ rt Ei rt co α Φ O p- Ei co Φ

3 P P- ET rt ω iQ El rt Φ Ei P- CO OJ er φ ω d P P¹ t-¹ P- P

0⁾ O rt rt PJ Φ Φ P P¹ CQ •0 Ei N P M rt ω iQ φ o Φ

^ rt N O o d 1 P¹ d Φ ^ Ω o s3 er _^ Ω ⁾ Φ co rt H

Φ H ^•» Φ s: P¹ 3 co er ;γ 1 o ET P co φ Q E rt <! α 1 Φ 0 Φ

H Φ P- Φ OJ 1 1 OJ rt Ei Φ rt PJ: P- S 1 O PJ 1 P I α 1 l P- rt H d 1 Ei Ei 1 5ö Ei ω ω 1 ( I 1 —

und damit paralleler Ausrichtung der Magnetisierungen in benachbarten ferromagnetischen Schichten sinkt der Widerstand des Bauelements. Die Impedanz eines solchen Elements ist aufgrund der metallischen Leitfähigkeit schwer an Halbleiter- Schaltungen anzupassen, was die Integration von GMR- Strukturen in solche Schaltungen erschwert.

1999 gelang R. Fiederling, M. Keim, G. Reuscher, W. Ossau, G. Schmidt, A. Waag und L. W. Molenkamp (Nature 402,787 - 790 (1999) ) der Nachweis der Injektion spinpolarisierter Elektronen in einen nichtmagnetischen Halbleiter durch Messung der zirkulären Polarisation des von einer Licht emittierenden Diode erzeugten Lichts. Die Polarisierung der Elektronenspins wurde erreicht, indem die Elektronen über einen Beo,θ7Mn₀,o3Zno,9Se-Halbleiterkontakt in einen GaAs-Halbleiter injiziert wurden. Durch Rekombination mit unpolarisierten Löchern, welche von der gegenüberliegenden Seite der Schicht des GaAs-Halbleiters injiziert wurden, wurde zirkulär polarisiertes Licht erzeugt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein magnetoresistives Halbleiterelement zur Verfügung zu stellen, welches den Nachweis auch sehr schwacher Magnetfelder ermöglicht, eine deutliche Änderung des Widerstands unter Einwirkung eines äußeren Ma- gnetfelds zeigt (Steigerung von ΔR/R) und eine hohe Sensiti- vität S aufweist (S = ΔR/R/ΔH) .

Die Aufgabe wird gelöst durch ein magnetoresistives Halbleiterelement, umfassend einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt, sowie eine zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt angeordnete Schicht eines nichtmagnetischen Halbleiters, wobei der erste Kontakt aus einem semimagnetischen Material besteht. 00 o ro ro P» P¹ cπ o cπ o π o cπ

Ω. Φ T) G α co H co Ei CΛ rt <! σ N P- rt M H O Ei EG rt α Ei to

Φ P- Pi er d rt Ei P- Φ rt Φ O PJ d d Φ P¹ Φ er d P- PJ Φ P- φ Φ

P Ei PJ Φ Ei PJ rt Ei P P P Ei co iQ ES P φ P- Φ P Φ P" Ei φ Ei P-

Φ P iQ Ei Φ α O Φ rt iQ Φ ? rt Ei Ω P er co

CΛ 3 Φ vQ CO Ω. vQ iX 3 P- Φ Φ o H rt Φ T Φ H l→ φ P- rt co PJ: rt co P er OJ Φ P- P Φ rt Φ P P er Ei Φ O: Ei Φ

P Φ Ei P 3 DJ Φ α 3 Ei Pi P- P 3 0 Φ Φ M • P- Ω P- 3

O P Φ u3 SD: φ rt < d co Φ Φ P- Ei PJ Φ Ei P¹ co H rt ET 3

3 co P- Φ vQ co P- o El 0 Ei 3 Et Φ Ei El Φ Φ Ω Φ D φ Φ φ Φ rt- Ei Φ CQ O P vQ H rt α co rt Ei 3 ET W Φ P P Ei El P

P- Φ φ Φ P d Ei N co DJ Φ CΛ d PJ T3 Φ Φ P rt P El P- Hi

Ei i co Ei O Ei d rt Ei Ei rt Ei Ei O O Ei P- P P- Ω El P- rt O vQ P- vQ P vQ P i Ei P er rt Φ O t"¹ Ei ET P- Ei α 3 N ET P 3 rt PJ: Φ W O co SD: rt PJ φ er ES PJ α rt Ω

Φ Φ d PJ rt vQ O 3 iQ E • co P α Φ Φ P- P- 3 ET d

Ei rt P Φ P- EG M Φ Φ Φ φ P- φ S ES d N Φ PJ rt Ei

PJ rt φ OJ P¹ P P c α 3 P ^ Φ Ei P Φ Ei P- iQ 3 vQ

EG P¹ S! Φ vQ Ei P¹ Φ co P- d SD: Ei Φ P d Ei s: vQ φ < i PJ CQ

DJ P" P- Ei Φ Φ er Pf O α Ei P P Φ P t-¹ P- co P o Φ iQ vQ

P" P- p. rt Ei P¹ rt P Φ P- O Φ ES Ei J σ φ rt rt 3 rt ES Φ er o Φ P φ P rt El Φ φ α P- P P- Φ 3

P" Ω P J P- o Φ P Hi ÖÖ P- P PJ d d O PJ J t. N CQ rt SD:

Φ ET co vQ pf rt Ei EG rt PJ El P" P i P. d Ei Φ s; Ω P- tP

P- Φ rt CO Φ O: Φ Φ vQ DJ 0 d Φ er co Ω i Φ Ω co P Φ ET co Φ rt Ei PJ Ei Ei P Ei Φ r-> Z, CO Φ PJ Φ O ET o ET n P- Φ Ω Ei

Φ Ei EG Ei • rt er Φ O P¹ P CO rt Hi 0 Φ rt D T

P 0 α P⁾ Sl Φ H, P P φ φ Φ P- PJ \-> P P- P- P Ei φ Φ EG co Φ Ei P¹ > PJ Φ P- Ei 3 rt d O: P⁾ Ef d rt Ei EG i Pi φ Φ 3 er P P- Ei iQ P- φ • φ H N Pi Ω 13 C P d PJ P¹

P- P Φ P¹ P_ PJ Φ Qπ Φ rt Ei Ei \ rt ET CQ φ Ω P- Ei « EG er o Φ Φ d CQ Φ Ei Φ M rt < φ φ T3 rt ET El rt O er J H C J rt 3 co P- El Ω CO P P co 1 P- P 0 Φ Ei H P¹ Φ

P φ d rt T Φ Φ ≤. SS C ^ PJ ⁾ P er tr¹ P rt Φ er P-

P- rt P Φ d El P- Ei O ? P- φ co φ co rt Φ O: Φ PJ P- P¹ rt rt OJ vQ P Ei <5 •-. CΛ P P- er PJ P Ei 3 rt P- Ω P m et Φ Φ rr P" Q. O rt Ω Φ Ei Ei EG PJ P- 3 Er 3 rt φ P- P

P¹ P- P (_!. P ET P- ES P¹ p⁾ d rt 3 φ α P- P rt Φ

PJ Φ Cfl P- Φ O: rt N P- P¹ Ei rt Φ P P- CQ P- Φ P¹ er P P rt E5 0- o. 3 D P- 3 d ES er rt • EG P • O CQ Ei PJ P Φ

P- rt s: Φ o Φ P- < Ei P- P P- H Φ PJ Pi P- er 3 co P- Φ a. P- P Ω _" φ Φ rt Φ Φ P σ P" P- H Φ O P- Φ vQ Ei PJ ET ET co P S • P- CO P- σ Ei 3 Ei Φ P Ef Ei

N Φ er P 1_I- φ P- i, P- rt O Φ P¹ Φ ES rt d Ei Φ Φ Φ Φ Ei P- PJ: Φ φ Φ ET φ d Q P <! 3 P- rt P- 3 <$ P- Φ tr⁵ CO o P- Φ P P- er P- Ei φ Hl O S μ- N Φ

Φ X φ Φ Ω DJ CO Φ rt P Φ Φ Φ r+ iQ vQ O Ei P- rt P- P

P- O Ei CΛ P- ET P- rt 3 Φ co P¹ P- Φ CQ Φ P" Ω Φ Hi

Ei Ei P- rt P¹ rt 3 d P rt Φ P" α P i Ei i tr¹ ET d P 0

Φ rt CΛ Φ P co Ei * 1 Φ PJ 3 P- Φ φ o rt P- rt Ei rt P¹

3 PJ rt O * ι vQ <! PJ Ei Ei φ Ω Ei Ei 3 PJ Ω f P Λ 3 DJ Φ DJ o O P¹ Ei ET d SD: 3 Ό vQ

P rt P> ET DJ o <t rt s: rt O rt TS Ei P rt Ei P- EG co rt Φ EG P εσ N rt iQ P" Φ

Φ 3 P Pi Qπ H P PJ 3 ES PJ φ CQ Ei (U P α

P- O Φ PJ Φ Sl Φ (U: Ei α P¹ Φ σ H P- Ei N 0 P Φ P Φ rt PJ Ω P P- CQ d Φ er co Φ X er d d Φ rt P- φ P

Φ Ei Φ Φ φ P P H co < PJ H P EG co ;γ P- CQ El

P o φ ^•p El Φ P- P Φ d o 1 Φ Ω p⁾ O O CQ P- **« tr¹ φ i 1 P Ei Φ P- Ei P P- ET P¹ Φ y Ω φ PJ

E5 Φ Ei iX 1 Φ P- [ i 1 1 er P o ET P 1 3 Φ 1 DJ P 1 1 ET P- Φ 1 co 1 P¹ 1 Ei

metallischen oder metallartigen Kontakt ausgeführt, an dem der Strom den Halbleiter wieder verlässt. Als metallartige Kontakte werden Kontakte betrachtet, die vergleichbare Leitungseigenschaften aufweisen wie metallische Kontakte. Derar- tige Kontakte bestehem Beispiel aus Siliziden oder Polysili- ziu mit einer geeignet hohen Dotierung. In der beschriebenen Ausführungsform ist das magnetoresistive Halbleiterelement also in die vom Halbleiter gebildete Strecke integriert.

Eine p-n-Diode hat eine stark nicht-lineare Strom- Spannungscharakteristik. Eine kleine Spannungsänderung kann daher den differentiellen Widerstand ΔV/Δl stark verändern. Aus diesem Grund wird eine p-n-Diode in einem Stromkreis , der zur Messung eines Widerstandes dient, vorzugsweise ver- mieden.

Bei der von Fiederling et al. beschriebenen Diode wäre ein magnetoresistiver Effekt, wie er für das erfindungsgemäße Halbleiterelement beobachtet wird, auch nicht zu erwarten, da der Widerstand einer derartigen LED sehr hoch ist und durch ein äußeres Magnetfeld praktisch keine Veränderung des Widerstandes eintritt.

Im Gegensatz zum GMR-Effekt erhöht sich der Widerstand des Halbleiterelements unter Einwirkung eines externen Magnetfelds. Es wird also ein positiver Magnetowiderstand gemessen, der bei vollständiger Polarisation der Leitungselektronen bis zu 100 % betragen kann. Gemessen wird hierbei die Veränderung des Widerstands zwischen der Magnetisierung 0, d. h. ohne Einwirkung eines äußeren Magnetfelds, und gleichsinniger Magnetisierung der Spins des Kontakts aus dem semimagnetischen Material unter Einwirkung eines äußeren Felds.

Als Halbleiterelement ist die Integration des erfindungsgemä- ßen Halbleiterelements in mikroelektronische integrierte J oo ro to P» P¹ cπ o cπ o cπ o cπ

> rt 0 φ t CΛ rt z M co P o a 10 ^ φ a S! 3 N s> Hi P¹ vQ rt CQ SD: Hi PJ P Hi CΛ d P Ei H Φ •p Φ Φ P- P- Φ rt Ei J PJ d: P- Di Φ 0 d φ 0 d PJ d P- d Φ P Φ P- Ω

Hi O φ P- P- P p- Ei Ei Ei PJ rt P 3 P E3 Q CO a P ES P Ei Ei E* &> P¹ rt Ei ES T

CO Ei Pf ; 3 Ei El CQ Z a a Ei Φ Hi rt Φ Φ P- a vQ vQ vQ a Φ a P- a DJ

O P- PJ rt co Φ rt P- ^•» a P Z a O < Ei H) < EG φ ω ω P Φ vQ Φ d P¹

DJ CQ Ei P > El P P- Φ PJ P- PJ Φ rt P- Φ PJ P a N Φ d φ P φ P¹ El rt

Ω Ei O P a Φ Pf PJ ES Ei Φ P" a co PJ: P P- N P P¹ P¹ Φ d Ei Ei Φ vQ DJ rt E Ei P¹ Φ S P- d P¹ ** P- CQ Φ d Er P- P- Hi er P- P co φ a ET CΛ f CQ Ei d φ N Φ Φ P PJ Ei Ei co Pi Ei P φ EP PJ: Ω Φ : P- Ω et f £ φ TS et vQ O

Ei Ei Ei vQ vQ vQ o Φ Z Φ a o P Φ P¹ Er P vQ Φ Er S PJ rt DJ P φ P Φ P vQ Φ M Ei co P Φ 3 P- rt Hl P rt rt d P- PJ Ei P Φ vQ vQ P- O 3 a

-3 ro α Ei P¹ Φ Φ Φ α P Φ J P- Φ EJ Hi Ei rt z vQ a O P- Ei Φ Ω Ei SD: ES er P- Φ φ et 3 P- P- O Ω o ES ES Ei P- d: Z vQ Φ P- ES Ei ES Φ CQ ET P- E φ < Q Φ Pf H p- Ei φ 3 ET φ ≤ a a CQ P P- P φ Φ P- Φ Φ rt rt Φ co Φ Ei

CQ Φ P. P- rt Φ 3 φ P⁾ Φ 3 P- T. P ω Φ rt -3 Ei Hi Φ P Ω El vQ φ P⁾ d s 3 P P¹ PJ CQ F vQ CO P- a a Ei Φ a Φ a rt P¹ P- P- g s; Φ Φ ET Φ et d P PJ Φ O P- vQ φ Ei 3 Φ Φ vQ P¹ φ P- • Φ Φ E) CQ Φ P- P- P¹ P" P¹ Φ EG Ei

N co Ω rt o Ei CO Ei CD: P- Φ φ PJ P CQ CQ a P Ef Er 3 P- P 3 E5 a rt Φ Ei PJ

Φ ET Φ Φ Φ d rt et P- vQ CQ vQ co Φ φ Q Φ Pf φ 3 ^•σ

ES Er P Φ ES d rt P d P- E3 Ei rt ΓJO Φ 3 Ei Ei S P Z OK φ CQ Z φ M er P

Φ Φ P- X Ei P- Φ Ei CO φ Φ J P⁾ 3 N Ei PJ -> rt ?ö d O d P" Φ Ei H o

& P P- J et er O Q P vQ Ω ES rt Ei d SD: d a vQ Φ 1 ES E E PJ a P rt Φ φ er

P- J ES P¹ Φ Φ O Ω Φ CQ ET P- a φ &> 3 Φ ES P- CΛ vQ Φ er P- a Φ 3 P- P¹ φ O Φ CQ P CQ ET Ei Φ Φ CQ co co P¹ Φ P Φ Ei Hl rt Φ P r φ Φ Φ rt Φ

P Ei P- PJ Φ P¹ Ei rt Ω PJ: φ O d rt a d: P Ei a Φ DJ: Ei Ei φ 3

P- vQ vQ CQ Φ rt P ω "d Φ PJ ET Ei 3 EG φ i O φ P d Φ Ei Ei t-ⁱ Z rt P P¹

ES Φ H TS Ei N P- φ f £ P Φ a Φ PJ co iQ P 3 Pf < Hi vQ φ f P- Φ φ

LJ. o

P O P- φ co 2 P¹ et PJ f d φ El H PJ Φ Φ et O P- S P- P- O: φ Ei co

P- d &3 El S Ei P- PJ a P et Φ P rt- er 3 a co a P- d Ei Ei PJ vQ rt Ei Φ

N Hl Φ Ό PJ φ et CO O Φ Ei S d co P¹ rt Φ P- Φ E⁾ P P- vQ ? d ES rs Pf 3 3

P- φ o Q PJ P Φ Ei P PJ Ei Φ Z CO co P Φ Φ Φ φ Ei φ El Φ O φ O: Cπ

Φ Ei L I H ES P¹ rt P Φ Φ P- <τ) rt vQ ES P- P- rt Ei P P Φ P- vQ Ei 55 3 El vQ

P Φ PJ Φ CQ Φ P- P- Ei PJ PJ Φ • P- rt a s: P- N Z CO rt rt r+ CO g & rt P¹ et z Φ P rt O PJ S P- P P Ω φ Φ P- s; Φ rt • Pi Φ CΛ p- Φ P-

Φ φ 3 P- Hi F P¹ φ P- P- PJ P- P P a Φ Φ o z Φ Φ a P¹ O i Ω

Ei P PJ CO Φ f Φ 3 Φ 3 PJ rt φ CQ Φ co p- Φ φ 3 t?_ H Φ Φ PJ P- DJ ET a Ei P- P" φ P- O ⁱ- Ei PJ P¹ P¹ rt P rt Ei co CQ a P f O φ d .

Φ 1 Φ a P- rt ET O > vQ Z φ PJ CQ EG Φ rt ET d et O a P Ω

Ei P ß d Ei P* P^J a El Z Φ 3 Ei rt PJ P¹ DJ Ei P- PJ ^!X) P ET Φ rt ET ^ φ • d rt φ ES Φ PJ H P- Φ P- CQ φ a PJ P¹ ^ P- P¹ a ω d O O Ei P Φ f Hi • z vQ P vQ Φ rt P Φ Ei El er O Ω er rt H, P" 3 Φ Z O P et O co Φ < CQ M P- Φ P- a S rt a a P" Ei E N rt DJ Φ Λ Φ P ES

P d T3 σ P o Φ P- o 3 CΛ o rt Φ o Φ rt a Z Hi P P i H Φ P O Φ

O P PJ P- a P E) P- Φ O 3 Φ H vQ co P- J er P- Φ Φ P- P- P- ES a er P

Ei Ω P¹ Φ Φ N φ s: φ P- P- d P- P- P- er rt f P Φ P- P rt ω d ES o Φ P"

Φ ET rt ES d f P- P E) ES ω EJ Ω ~- H Φ Φ rt Φ rt Ei rt P- Ei Z O i Φ Pf

Ei d CΛ vQ rt P d φ co ET rt P¹ P- P P- Φ Φ Φ •*« Φ Ό P- P « 3 O:

Q- Ei "P Q- o P f El Ei PJ s " φ Φ Φ rt P El P P O P φ P¹ Ei

-— P- vQ P- P- PJ O P vQ vQ d OJ vQ 3 M H Ei Φ Hi P- d P¹ f ES co O Ei er φ Ef φ d Ei Ei er Φ Pi rt P a Φ P- Φ rt- P P- ^ f CQ Ei DJ d 0 CO Φ

N a ^•p co Φ iQ PJ Φ Pf Z Φ O: PJ Ei Ef 3 co Φ ES O Φ rt vQ P Ei i Ei s: co Φ o tr¹ P Ei d P O ω P P o rt s; Φ TS a Ei P- P- vQ d: a 3

• rt P P¹ Φ P- Φ Pi Φ Ό P- p- Φ ω CQ P- Ei P > d rt ES a a co P J P- a J PJ P- Ω PJ P- Z P- •P o P⁾ P P rt φ Ei Ei PJ Φ Φ Φ P- Φ o rt P- t-i P φ P rt ET d EJ Φ rt Φ rt P¹ a > f Ω z vQ Pf P P φ P- S CQ φ

PJ f P" P- d rt P Φ p- CQ H • CQ φ W d P- T φ CQ et ^ P ES PJ OJ

1 Φ φ o ES d • CO CQ rt <l Φ P \. Ei co Φ Ei vQ O iX rt Φ vQ Ei Ei φ

Pf PJ vQ ES Φ o Sl Φ P- ^• vQ rt ES a Φ Φ »Ö d Φ ω ES φ a P

1 rt CQ vQ α Φ Ei ET PJ: P « El Q a d 3 P -P co P- Φ d Φ 1

P- 1 _" P- ** Ei ET 1 φ Ei DJ: 1 1 I I rt 1 1 1 Φ 1 Φ 1 1 vQ 1 1

co ro ro P¹ P¹ o cπ o cπ o cπ

^- er F EG N H Q s; φ φ o a o F Φ z er rt rsi LSI EG J N CD α * a Ei σ a J Φ P- J Ei d PJ Φ P- P a P- P- Φ P- P- Φ P- Ei Ei PJ F d PJ 3 PJ Φ P F P- P- d

Ω Ei Ω F » Ei £ P- E3 ES Φ Φ Ω P- Ei P P- co rs £ P¹ CO vQ d f ES O CO Ω Φ i

ET Φ ET er vQ Ei rt Φ P ET rt Φ f Ω Ei Ei er co φ Φ et EP ET co vQ

3 Ei P^J > Φ F F d P d Ei ET CΛ CΛ P- fO Z F P- O z Φ CO rt Φ co

DJ Φ Φ a co P D DJ: F Φ P- Ei P P- φ Φ Φ σ Φ Φ EJ P P- Ei φ 3 rt

Ei o φ P- φ O CQ O: P- Cfl vQ co vQ φ vQ 1 > P- σ P- 3 Φ P 3 PJ ω P

El o P- rt o CO P- F rt CO Ω rt O co Φ a Φ _^~. rt • CQ φ Hi f vQ p- vQ Ό PJ: et Ei Φ a Ei PJ P- et E Hi Φ Φ T N P f H D φ Φ Ei a d CQ 1 3 Ei P- vQ

CQ P- φ P Φ EG ω Φ • Φ PJ: F F P d P- O H P- P O rt- Φ ET OJ ^ PJ Φ Ei Φ

P- φ P PJ Ei o P P ET φ φ vQ O — . Φ • Φ vQ co d P 3 J vQ rt Ό P

ES P o z F P- φ d — P- f Pf vQ Φ φ 3 < Φ P rt rt Φ f Ei P- O — a d o P- CΛ er Ω 13 ES vQ et et P P- Ei Φ H CΛ 03 P- 0: er P¹ El et Φ co F

Ei et φ F ET vQ

a Pf P P O Ei H l O Φ vQ EP μ- N O rt Ω J a

OJ vQ P- Φ Φ rt co d Φ O O P Φ rt EG P- CO Ei Φ o Ω d F P P- ET P PJ d Φ Φ EG P P- P- 3 Φ P P- Ei ES Φ 3 Φ • PJ Ei o Φ P er T PJ o Φ P- CQ O Ei P vQ P> et H Ω P- P- Ω rt P- Φ Ei 3 P¹ co Ei rt- PJ Φ Φ Ei Φ Ω Ei co d O o Φ Φ E r Ei Er fl Ei co O td er a PJ Ω μ- a P- ET P- φ a CQ Ei a F P P Φ CO Ω t i φ φ φ P¹ a Φ CO F Er •^• E⁾ - Ei Φ EG φ Ei

Φ P- vQ ι-3 vQ o P J C-) a O ET H, Φ ET P P- Φ Φ P P- CO rt Ei φ Hi vQ PJ P φ

P Ei φ φ O d O S Φ s; d: Φ P J P- CQ co Ei Φ a P J Φ £ F rt P a 3 S f 3 Ω a 1 S P- P- E 3 rt co rt a cπ Ei Φ f Cß OJ er Φ vQ

EG P- <! • PJ ⁾ T o Φ Ei P DJ vQ d φ Φ £ vQ O P ET et Φ rt F ES Φ

P> Ei rt φ Ei vQ o o M et Ei P P Er P PJ Φ N N d O 0 rt Φ Φ rr

F d P ^1 Ei S H a rt P- a a • 1 O φ P Ei Ei Φ • CQ d i ET P N P P- H P- er P H z φ Φ H Φ P- Ei P- φ > P Ei — ' vQ P- Φ vQ ro rt P- rt F CQ

F 0 φ P ET rt H P Φ er Φ Ei O d Φ Ei PJ vQ CD P- Pf Ei φ DJ Φ Φ Ω

Φ OJ a Ei Ei P- P- _\ P PJ P- Pi Ei Pi P- CQ Ei El • E⁾ O: a P- Z F P Pf ET

P- F a Φ φ CQ < o d d > EG φ co d: φ P- co Φ ES Φ LS1 ES Φ P- et rt co o φ P P Ω 1 E i P P⁾ • vQ T a Ei rt- <! Ei CQ φ Φ P Φ P- P vQ φ a Ei er ET EG F vQ <! rt F 3 DJ 1 P P a P- Φ P- Φ φ CQ a Ei Ei 0 : σi

P D Φ • F Φ Φ DJ o O er PJ ^ rt P- S CO P EJ Ei s! 3 Φ l_l. Ei Ei rt φ P J P- P F P Φ Ei a F vQ rt OJ vQ Ei P- a o P- OJ a Ei f P- Φ O

Φ P- EG co er • P- Φ Φ Ei d f a Φ o d Ei d: er a Ei F • O: N Ei rt

Ω o P- CQ iQ T) F vQ Z P P- Φ Ei et P- ES P ES a Ei CQ Φ 1 Φ Ei P- p-

ET Ti T Φ Φ Φ Φ S Φ rt rt vQ O φ 3 a Ei co o P > Pf o Ei Φ Pf vQ

Ei P- F P Ei Φ PJ P- Φ P- F φ P- P -2 PJ o EG rt o P¹ Q d et φ Φ P O- Φ

O φ o P- CQ rt rt rt PJ P co a co Ei -• rt PJ Ei F rt Pi P P El rt ES P

F F P f CO vQ Φ Φ Φ a Ω φ < • 1 φ P- F 3 a rt PJ CQ O ES Φ

O Φ PJ P- P P CQ P d φ ET P O 1 t P φ er PJ Φ Φ Ei Ό El vQ £ Z Φ Q Φ Ei Ω Φ O P- Φ Ei P- Φ Ei a O z P F vQ P a PJ CQ 1 OJ Φ ES d

P- DJ P Ei ET rt a < Ω Ei vQ Ei S rsi 1 Ei φ rt Φ El Φ a φ P¹ • ^ et P ES

Φ d H, *» Φ Φ ET Q er d er N P- Φ P- Φ φ CQ rt J Φ a PJ rt

Pi o PJ a P P D rt PJ £ co P- d Φ co Ei rt rt er P d M Pf P Φ Ei Φ

<1 N P¹ CQ d d z er O P d Ei rf fl o P φ Φ P- Φ a Ei P- et μ- i IQ P

P- d vQ O Ω P H φ Φ rt PJ: Φ 1 DJ: rt rt o P CQ <ι vQ Φ vQ Ei O PJ • Ω Φ

Φ Hi Φ Hi T Ω Ei ES P- P- vQ ES P) Ei N PJ P PJ a Ω o 1 CQ P F ET

P¹ DJ Ei Φ ET CΛ a co Φ Φ O a d d PJ El φ J ET P ^ a vQ P- F L I

Hi o • P CQ er Φ ^>P P P ES Φ o rt rt P d Φ N J φ φ P er φ P- Φ

DJ: CQ Ei Ω W • Ei P- d co Φ Ω P- P- Hi d f F P O Φ Ei Φ Φ

F φ σ Φ *_* Φ P — . O Ei Pi O ET O Pi Ei PI vQ et φ EP CQ E 3 et S P- Φ 3 D F vQ M d: O Z Ei Φ 1 to H et O Pf LSI Φ Ω 3 Φ PJ

P- Φ P J P- ≤ co Φ F a P¹ P Φ Φ P a PJ _\ P et d P T P- Ei Ei Q Hi F CΛ Φ P- s; Ei Φ PJ J Ω Ei P 0 CQ < vQ P co P rt a !

Φ D DJ O er P- φ Φ f co CQ a Z ET o rt P- PI P <J P- rt vQ Φ -3

Φ Ei P J -_* ö P- co et co CO P- PJ co d 3 P- CQ 1 O: O Cfl OJ: 1 P- Φ P- P- σ 3 vQ a Ei 0 N CQ rt P Φ Φ co φ Ei PJ Φ EP P Ω Ei cr P- S <i

O φ Φ a o rt Φ Φ O CQ El P¹ a vQ P < Φ 1 ET a rt Ei φ

1 vQ P p- P- d Ei P- N 1 Ei rt o P Φ Φ Φ a PJ

Φ 1 vQ Φ öd 1 Φ Ω d Φ Φ Ei Ei _' 3 Φ d 1 Φ 1 Ei E 1 Ei Ei

tierstoffe bekannt, durch die jeweils eine n- bzw. p- Dotierung erreicht werden kann.

Für die Schicht des nichtmagnetischen Halbleiters können prinzipiell alle nichtmagnetischen Halbleiter verwendet werden, z. B. Gruppe IV, III/V und II/VI-Halbleiter . Besonders geeignet ist Silizium sowie Si/SiGe zweidi ensionale Elektronengase, da diese eine geringe Spinstreuung aufweisen und nur geringe Schwierigkeiten bei der Miniaturisierung des erfin- dungsgemäßen Halbleiterelements auftreten. Als Dotierungen lassen sich beispielsweise Si, P, As, Sb, B verwenden. Auch diese Dotierungen sind nur als Beispiele aufzufassen. Es können an sich alle für die Dotierung von Halbleitern bekannten Stoffe verwendet werden.

Die Änderung des Widerstandes des Halbleiterelementes in einem äußeren Magnetfeld lässt sich insbesondere beobachten, wenn der erste Kontakt und der nichtmagnetische Halbleiter eine vergleichbare elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die spezifischen Widerstände p des semimagnetischen Materials und des nichtmagnetischen Halbleiters liegen bevorzugt in einem Bereich von 10^~3 - 100 Ωc , vorzugsweise 0,01 - 10 Ωcm, insbesondere bevorzugt 0,1 - 1 Ωcm. Das Verhältnis der spezifischen Widerstände von semimagnetischem Kontakt und nichtma- gnetischem Halbleiter Psemimagn. pnichtmagn. liegt bevorzugt in einem Bereich von 1000 - 0,01, vorzugsweise 100 - 0,1. Bevorzugt weist der semimagnetische Kontakt die gleiche oder eine geringere Leitfähigkeit auf als der nichtmagnetischen Halbleiter. Die Leitfähigkeit von erstem Kontakt und nichtmagne- tischem Halbleiter lässt sich durch eine entsprechende Dotierung aufeinander abstimmen. Das Verhältnis der spezifischen Widerstände des semimagnetischen Materials des ersten Kontakts und des nichtmagnetischen Halbleiters spielt im Wesentlichen dann eine Rolle, wenn im semimagnetischen ersten Kon- takt keine ideale Spinpolarisierung (~100 %) erreicht werden 00 00 N> M F F cπ o cπ o cπ O cπ

CΛ vQ Ei rt rt P ^ P a vQ 3 er a er F EG P CQ a a rt a CΛ a O ^ F F σ P- CJ. co f

^•P F * P- P- Φ P- O φ P- Ei P- Φ Φ P φ PJ φ Φ P- φ Φ Φ -p Φ PJ J PJ P- P- Cfl P- P- PJ

P- Φ J Ω co P Ω Ei φ Φ rt CQ co DJ Ei F Ei 3 ro ES P- P P- P P Ei a Ω Φ rt N φ ES

Ei P- P ET Ω a T rt rt Φ Ω • tr μ- F ES Φ PJ PJ: d Er P- P ES J Ω J rt ET P rt PJ Ά F Hi Φ et φ T F n_ 3 H Sl Φ F co El F F P er a Φ rt • d ET F 3 Φ : d Pf φ φ Φ P- N P- rt s! φ Φ PJ Ei P- Ei PJ F Φ vQ 3 Φ PJ P φ co Φ F PJ Ei Ω P et F P- F ES Φ ES P- P- F vQ a Ei N w Φ CQ P- o Ei rt tu

P Ei Φ vQ f vQ a rt a Φ Ö φ P rt a Ei Φ Φ a d PJ F N rt rt er ES • F Φ p- F ES EG P P- P • P φ a Φ o Φ Pf P tfl d 3 Ei Φ d P PJ PJ P-

Ω P3 Φ PJ El a ES 0⁾ El a > P P rt et Cfl P- Ei PJ P P PJ a Ω < σ a

ET Φ er et F vQ Φ vQ H •p PJ P Hi a a μ- P- et ES vQ PJ: F ES Φ E o P- d P- rt P- N P- er P a co o Cfl CD ES Hl O J Φ Φ Cfl O PJ Cfl d < fl 3 rt ES Φ ES a d F z CΛ F Φ φ vQ Φ rr P Ei co F ω er P Ω ES Ei SD: et EP F P Φ •Ö Φ vQ Φ S Φ . Ω Φ P- tfl El φ F OJ Ό vQ Φ T a d P φ J CO P O N rt d F CQ DJ vQ Ei T P- S F P φ a F er DJ et EC ES F Φ P- EP (D: P a P Hi P Z φ Ei Φ rt F

P⁾ Φ rt Φ Φ ES P- Pf P- F Φ F CD Hi J Ei ES a Φ vQ φ d P- d: rt Φ rt P- P φ a vQ Ei ES Φ CQ f P- Ω et Φ Φ <! et P- F DJ a Φ P Φ Ei Ei Ω vQ P- Φ rt K P

Φ Φ rt P et Ω ET P F o P Ei er F d P^ a CQ Φ P vQ ET d μ- 1 ES P H, vQ

Ei rt P- EG • CΛ P E et O Φ Φ P ES F F S O Φ CO Α CQ rt Ei 3 CΛ a vQ PJ: Φ CΛ

P Ό J *Ö O rt Φ Ei Ei Ei N vQ > φ CQ vQ Ei Ei ES Φ φ rt P vQ Ό φ Φ ET P V Q PJ PJ F s! P- ES 3 rt Φ Φ d er P- co rt P- £ P F P ES **« ES P- P 0 P- μ-

Φ vQ P er PJ: E5 Φ PJ < ES P > vQ a rt- P- rt OJ Ei Ω DJ Hi a P>: vQ μ- Ei d P vQ P- ES

CO Φ PJ F ET Pf El vQ vQ P rt Φ PJ: φ ES P f P- ET vQ O vQ z Ω f ES a f ES O

PJ Ei F Φ P PJ co Ei DO DJ Φ CO P i P J et Ω rt S F rt Φ a o ET PJ Q E» Φ o

3 F μ- Φ ES *P Φ Φ F rt P a vQ φ tr Ei ^•« ET 3 Φ vQ P P Φ tr rt ES Φ P- a F rt Z Φ rt Ei PJ P- rt P- F P- P- P- LSI P- F φ CQ rt- OJ rt rt PJ CQ Φ 3 DJ a rt rt Φ (D

Φ P- F φ a F Ei P- 3 Φ CQ Ω Φ Φ vQ φ P- ^•p Φ 3 vQ Hi Ei 3 P- PJ F φ Φ ES P

Ei P P CO co CO Ω ET Φ Ϊ 3 a O P PJ Ei φ P- CQ P- CΛ vQ 3 co P a μ- a er o Ω G ^• ET rt Φ 3 Φ φ φ P Hi vQ Φ F Ei Ό rt "P P- ES O Φ El co

CΛ N <! ET a Φ ET er PJ φ d Ei DJ P- Ei Ei et O Ei rt a o P- ES Φ a sl CD Cfl P- μ- rt Z o S Φ P Φ Φ P Ei Φ Ei rt rt F Φ P- er P PJ ES rt Φ P- Φ Ω Φ CX)

P 3 • Ei Φ P E Ei P DJ > vQ P 1 C a vQ rt CQ T Φ et Ei CQ φ μ- F a a ES ET P

O : PJ vQ F d vQ F P- Ό d rt P- Ω PJ P- P- rt P- Cfl F Φ φ P- rt c

3 co CΛ er CΛ F F EG OJ F Pi a Φ Φ O Ei P- P CQ ET rt a Φ P- N ES Ω P d Ω 3 ts fl >P Φ •P φ rt PJ i Φ co Φ rt- P Ei El Ω O Ω Φ Φ P •P d Φ ET <! Q rt ET J vQ et φ P- P- P- P- Φ F vQ F *P CQ P- 3 Φ Pf ET T ET Ei a ES rt DJ 3 3 Φ Φ rt d rt vQ

P Ei ES a ES rt Ei er PJ CO φ α p- OJ Ei Φ J P Ei P P⁾ 3 3 ES 51

DJ Φ 1 l- • F <! N F CΛ Ω • Φ ES Ei a Φ Ei EG ET Z PJ SD: « DJ ES vQ PJ Φ Φ vQ Ei P> El H OK φ o d rt Ό ET P 0): Φ PJ Φ PJ Φ F d PJ EG ES a vQ rt P

Φ d d Ei T σ P- 3 Φ d P- D SD: F Ei M EG F P El P F EP Ei J O co ES P- a

Ei S Hi Λ CJ- P- μ- rt P- Ei EJ vQ P- CΛ d φ P- PJ er PJ: a Φ Φ 0> F O Φ CQ

• * φ vQ Φ Φ CQ ES vQ co P: ro rt EP Ei El ES F F Pf F Φ F P F er ET F et Ω Ö tfl d P- Pf f co P Φ PJ i PJ: Φ μ- Z er φ Φ Φ Ei Φ Φ F PJ SD: P- ET

O F ES ES et Φ 3 ES vQ N CQ F P P N Ω P- F P- P- El P Ei F Φ d CQ CQ Φ ES

PJ φ a o P- P- er er P- a P ß rt φ f Φ d E P Φ rt E) PJ μ- F CD Ω ES c f P 0 rt Φ F 3 Φ O 3 P- P- φ CO rt- Pf P- Φ Φ P- σ Ά a rt P- rt- ET P a et CΛ P- ES z Φ DJ P EP vQ rt vQ 3 P rt P Ei E5 Φ d Φ d Φ o Φ EG

Φ P *P φ P- μ- P- vQ PJ: Φ d a £ F (D ES Φ CO P CO F ES P ET co P PJ CQ

P O P- Ei a 3 P er ES d vQ d P ES Φ PJ Φ iQ vQ P tfl vQ P a vQ Φ P- F •p

Φ El ES rt Φ Pf rt Φ Ei Φ EP Φ vQ CO vQ P- Ei P- F F P- co co ES Ω EG er P-

Ei Φ P- P Ei et et a i φ Ei ω i Ω Φ Φ : Cfl Ei Φ P Ω d rt rt • ET PJ F Ö

Ei J Φ P- a p- d P φ £ Φ Er rt P- er P Pi P- P⁾ ET S P Φ F φ Ό

> σ P CΛ Ω Φ P- co N vQ φ 2 F (U rt Φ μ- ES Φ Hl F Ω Ei rt a Pi: ET ifl PJ er P- 0

Ei Φ d rt ET P- Φ Ω d El P- Φ vQ Hi Ei Q Φ P O d T CO d vQ φ P- ES F rt F

N P- Ei P et Ei ET 3 <! f Ei Φ Ω CQ F co Φ O Ei P- Φ ES P Cfl Φ Φ J

PJ El N vQ O 3 φ > Φ CQ £ Φ et φ F P3 Er Φ vQ co Ei o vQ 3 P Ω P- P P

E Φ d Φ 3 DJ P El PJ= P- PJ PJ P rt a Φ Φ PJ: p- rt P N a ET rt μ-

F P Ei vQ G co d ES 1 d O H, P- ES P S PJ > rt a PJ 3 Z Φ PJ Φ P- 1

P- E* Ei 1 EP a CQ ES Φ vQ 1 EP Φ Ei d El Φ ES P- Φ ES d P ES

3 Φ 1 Φ Φ F Φ Φ Ei d Hi 1 CQ 1 rt P- I Q 1 1 1 Ei I 1 1 Ei

co co ro N> F F

Cπ 0 cπ O Cπ O Cπ a F CQ rt F a Hi tfl f PJ «X» a ω J σ PJ cfl Φ ffi P CD CQ fl a P £ 0 d Φ <i Φ PJ d Φ rt Φ CO d Φ Ω ro d P Φ PJ: P PJ d P P PJ d PJ Ω rt Φ d φ P- 3 P- 0 P er

P P- PJ P rt P f T P Ω μ- F P N Q Ω ? F F P d ET PJ rt P Ω Φ P F ET Φ Q rt P Φ Ω et Φ ET P F a d ET F PJ: er VQ Φ Φ P • vQ T F F DJ: P

Φ Φ a F a E Φ s; N ro Φ CQ £ tu: d F F P a PJ er O > Cfl F

P P Cfl Φ P- α ro Hi μ- P Φ 0 PJ P rt- Φ a Φ Φ s: a P Φ σ P et rt P

Φ 3 Φ tfl P Φ Ω p: Ό P d E a P d Φ P- Φ 3 ! CQ 01: Φ P- 0 Cfl PJ: μ-

Φ F a φ F P- •Ö ET P μ- d P φ Φ a P P rt P φ O P¹ co ω er o\° rt P Φ Ω

P φ Φ P ≤: φ Ω O Q Φ P vQ P F Φ Q rt (I⁾ P P a H 3 PJ μ- a P- Er

Cfl 3 Cfl rt- μ- Pf ET F ro a F φ • F P φ P D et rt d Φ s: d Ω Φ φ P- P rt

Φ Φ co a et rt- J F φ F co P Φ a Φ PJ P P P- co P^* P vQ vQ Φ rf P CD Φ P P z P Φ F P- Φ F er Cfl a Pf Ω a a rt P Φ P P

N rt 01 N P O co P- P- F E PJ Φ Cfl £ P PJ Φ Φ μ- et ET Φ Φ φ a P Φ

Φ d d fl P O fl P F PJ: P d rt rt 0 a s; et φ CQ cr P a rt P- Φ O P

P cn Φ 3 rt ro p- f P CO Hl N a er d P- N a Φ co Φ Φ Ω to CΛ O P

S F P- J P PJ φ P J CO er rt a Φ ro P P P >: er P- P- rt- P ET •P co φ a Φ P P d P P P rt- Φ 10 Φ PJ F 0 vQ Pf P P Φ Φ 3 PJ ü* rt s P- P- P s- 1 3 a a CQ d ⁱQ CO Q d P T F er CQ et vQ a co P Cfl P μ- P rt CQ

SD: φ 10 vQ P ro Ό co Ω PJ a Φ Φ PJ et • Φ rt CΛ 0 a P- a s: a •P P- z

ET 0 P Q OK Φ iQ P O μ- ET P F P Ω P Φ P P- •p £ Φ Ω Φ Φ Φ O <! φ

P a rt rt P •P P Ω P rt P- N ET PJ tfl P- d P- Pü Cfl P" P P P F Φ P

Φ Φ Φ a P a Φ rt E OK Φ Ω P d rt P CO P P 3 P 1 d a co PJ P rt

P P CO P- Φ PJ= Φ P P P ET P- P Φ CQ φ vQ rt O μ- vQ P Φ rt P a P P vQ P H, < a f Φ Ω rt Ό < CQ O d P P vQ P pi P- £ N

⁽-3 P et 0 O PJ et Hi er E tfl ro 0 φ a Z F P d P co DJ P

Hi £ co a P CΛ F P CQ H, Φ rt P P P P CΛ Φ P- PJ a 0 P a a H- vQ P d: !Λ O Φ vQ CG •ö vQ N Φ P Pf rt CQ Ό co P P £ a Φ Φ Φ P P-

P 1 P P- P- rt F Φ P Pf d PJ F ^■2, rt μ- a μ- F Sd F Cfl co P Φ 3

CΛ Pf a P P O: P et F PJ: P- P Φ P s: Cfl £ 1 Φ d rt 3

O rt PJ 0 Φ a CQ P- Ω Hi r Φ Φ o P a d P^* Pf P- μ- PO iQ 33 P- P O rt

£ P P P co " P ET P- φ P P d ro P rt- PJ a z Φ 1 d Φ P- 3 vQ c ^« vo

PO d P O: z Φ P co tr P P P Φ μ- P tfl P P α μ- r EP φ μ- Cfl a P a 0 a ro vQ co Φ co PJ P P d Hi a a Φ P a a co d rt a φ P φ 0 P- P d Er a P- C^Q rt P- μ- F CQ a P Hi P μ- φ Φ rt

P d PJ P Hl Φ P P P- Φ Ω ET PJ P Ω co rt- vQ Φ F <! Cfl Ω P P Φ a P co 0 P- er a CQ PJ iQ φ Φ E Φ P φ T J er Pf £ 0 rt CQ μ- φ P P Φ PJ φ P co P- er P P a μ- P ro a et PO 3 P> et F rt vQ

F P 3 a a μ- co 3 Z vQ er a Φ SD: J co £ 3 a P- Φ 1 P 3 Φ OJ rt

£ J P d 3 CQ Φ Φ Φ d 0 P P SD: 0 Φ CQ co a CΛ £ a DJ P- P

*J H- vQ d P Ά P 3 P P er vQ P a a P a P- rt φ Φ vQ rt a a

P P P vQ F a J a PJ: Ω PJ CD Φ a Φ 0 μ- a Φ N Φ P Ω co P d • Φ φ vQ co PJ P- F Φ EP co ET Ω P N Φ F Ω Ω 3 z d ET Φ P P

Φ er rt vQ a Φ F P Φ P- ET a O P F p ET P Φ : ?T PJ er rt vQ H

Z Φ O a Φ d • P PJ rt vQ d <! "_"« rt Ω ro μ- P rt P Φ μ- Cfl 3 s;

Φ CO P Φ 3 P σ 1_I. EG a P Φ Hi Φ P 0 3 E P rt a d P- P co Φ μ-

P- rt Φ co Di: vQ Φ Φ 0 PJ co rt d= P vQ P a PJ Hl Φ Φ P CQ P Ω F F a

F μ- CQ EP 01 0 a d F 0 φ P co PJ vQ Φ P- P P Φ 3 T ET Φ a Φ O 3 P- 0 Φ et r 0 P er ET P s; ≤ rt co P P- P d P d rt Φ ? Φ P

§ CQ ro P P PJ Ω Ω F PJ a φ μ- Φ C^Q Φ P a Hi P o P rt DJ co

[Sl et rt CO J 0 ET Er Φ d sl P- P Φ F rt Φ d φ iQ d PJ P F rt z Φ P- PJ EG P T P- F μ- φ a a F α μ- P P P a P EG 0 N PJ

Φ P <! 3 PJ co rt φ a rt P- a Φ Φ d Φ co < vQ P a rt Φ Hi DJ P d P

P- Φ rt F O ro P- P- Φ 0 Φ tfl P P P P Ω Φ fl 0 Φ Φ P F Φ CQ a

> Z er 0 rt P Φ P Er P P vQ vQ ET P iQ 3 CQ P φ er P rt •

Hi P EG P- F P φ Φ Φ φ co Hi f μ- 0 Φ 3 φ OJ O tl* μ- F J

Φ s: PJ a Φ et P co F rt P- o-. er N tr P P- 3 vQ §1 Ω P P φ Pf P £

P Φ F Φ P- P et Φ £ J P P rt d Φ P PJ: P μ- ET a Φ μ- J a PJ

P P er P 1 tfl PJ P⁾ 3 0 P a P P P a EP φ a Φ Φ 3 rt P P o 1 1 1 Hi 1 P Φ 1 a d φ d Φ Φ rt ro P- 1 φ P er

1 I 1 P 1 P P P I P P- P 1 P Φ rt vQ a 1 1 μ-

00 r ro F F

O cπ o cπ O Cπ co <i P^ £ CO CΛ P co EP CΛ et CΛ Z co a CΛ tS) P co 3 a σ EP S a F •p a P^ vQ 3 o O O DJ et •p φ μ- φ Ό Φ S φ rt Φ Ό ro P- Ω μ- Φ Φ Φ o p- μ- o ro o φ PJ σ p P vQ PJ μ- P- P P P- P H- P P ^Q P- ro co T rt co P P P vQ Φ F Cfl P 3 iQ

N rt P P P Ω a P P P a Φ P 3 P- Φ rt F vQ PJ O rt DJ: P

P d PJ Φ a ^•o E co CQ Φ d CQ Ό J ro P N tu: o f DJ P- rt P Φ PJ EP Φ

3 f rt φ O z rt Φ rt rt F Φ o P P d d P O: ? Ω P- P Pf Φ rt rt et Hi co F <! CD φ P P P φ SD: 3 F 1 d £ P EP DJ P rt ET N CQ et P P-

Cß Φ PJ O Φ co Φ N Φ P P p- PJ 2 P PJ φ Φ a P P P- CΛ CQ

P- F a P P μ- T C Φ d vQ 3 P P- vQ rt Er P Φ s; Φ P Φ V J 3 O

3 F a Φ P- PJ P P d £ Φ PJ μ- < Φ 3 Φ a P P- P tu: P μ- d DJ ET

P- co co 00 CΛ F P vQ P PJ vQ CQ ro a P φ P Φ Φ Hi Ω rt P CQ vQ Φ tfl Φ er μ- Ω er vQ rt Q rt er P PJ PJ Φ μ- P P a Q ET co P

Φ vQ Φ ro φ P ET • Φ Φ Φ rt d P PJ a £ Φ P CO Cfl Φ Φ W

P Φ O P P 3 μ- DJ tu PJ P rt rt μ- -_^ F Φ PJ ω P a rt μ- o μ- rt o φ P er Pi P Ω d P CD d P- P p- o tfl P vQ ^•p Φ P ET P 0 P p- PJ P- P F ET Ω Hl Φ Hi J PJ co P ro F μ- P P- DJ P Pf a P Φ P rt

Ω P- Ω P vQ Pi: rt T 5 P- _"* F vQ Ω P ro P > Φ P d F Φ Φ l 3 Φ DJ

ET P T a Cf a Φ • ro T N Hi ?r P rt * co μ- μ- CQ f rt d d CO μ- a P- EG a P Φ d o rt PO CQ Hi o Ω P Ö tfl co P- et

< Φ P P rt- Ω φ Cfl PJ p- £ • P F P μ- a Φ F a ET Φ PJ p- φ CQ Φ

O er P vQ a Pf d Φ F Φ P ro vQ o Ω Φ F DJ Φ P CQ P 3 rt

P E • co co φ r+ P er 1 σ £ P rt P T E a P 3 z P- P- P

CD: vQ a P- P F -> F Φ r P- PJ P ro rt P Φ P- a er £ p- 3 <! o

F P tn φ J Ω P- Φ P- PJ Φ et ro a P d P Co CO P (D φ DJ P PJ Φ rt σ vQ Φ 3 3 E a Ω P- P- P F Φ p- d * P P P- P- Cfl CO rt- f vQ P Z

P- Φ tu: p- Φ ET cn rt Φ rt CΛ P Ω P vQ vQ er Φ Ω co o Φ P P Φ er vQ P- E rt P- co rt Φ p- •p P- T Ω DJ Φ P ET P P P Φ EG P

P- ? vQ Φ 3 iQ P CΛ vQ P- P⁾ φ E F a a co d rt a a P- vQ rt PJ a

Cfl φ P P P co P a P *P Φ P F P CO φ Φ rt P μ- Φ DJ P- F μ-

P- φ PJ > φ O: P- P- CQ Cfl CΛ o Cfl to μ- vQ 3 Φ P F Φ Cfl er vQ

F rt - o F F rt EG P¹ F 3 EP φ Z P EG rt •P 9 DJ Φ P o F μ- O

Φ PJ Φ Φ P- Pi PJ P a co P- a F , ^ 3 z vQ F P a P ET Φ ω

<5 F N vQ 3 P C Φ F F Φ u o P ro CD o rt P- P OJ ro φ Φ μ- μ- σ 0 C er d Φ J Φ •p P- er d ET F Cfl P a P • P Φ a CD CO co P rt P

3 Ω F 3 vQ P- H Ό F F φ F rt Φ d a rt d Φ Φ a

P ET φ f ro P CΛ P P F Φ PJ= P rt P P P PJ co P- P Q N PJ: £ P

3 < P- μ- ro P- φ Ω Hi CΛ PJ: μ- P Φ Φ vQ f o P Cfl vQ Ω z d PJ Φ φ Ω rt P- P rt ET F er P rt vQ φ d G Cfl rt- P P- Ω CO ET Φ EP rt F μ-

P ET φ P ro μ- μ- P- vQ ro Φ μ- a d tr Hi CQ a Ω ET rt P μ- Φ Φ Φ C0

< Z et P ro P CQ Ω * Φ P P P- P ro F Φ E Φ P PJ: rt P P 3 rt o φ a ro Ω ET F a P- Φ vQ P d PJ P rt P OJ: P φ Φ μ- Φ

P P P- F : PJ ET rt P : P- <! z Cfl < • vQ o d P vQ f P P DJ P er

N a Ω ro P P φ a P Φ O φ rt μ- σ OJ Cfl CQ P EG CD P F rt ro d Φ Pf 3 a P P P- vQ P μ- Φ P- α P φ Φ d tu P P P^ £ H- vQ rt Φ ro Φ DJ: Ω Φ Φ ca PJ F Ω 3 vQ co a P P F vQ o u φ F

Cfl Φ P P P T f P- £ Φ er Hi f • Φ E er d= Φ P vQ P Φ a s; P rt- d Φ o Φ a P Φ P PJ Φ ro P- 3 O: <! F er P rt P Hi a ro φ a co P P P P Φ Φ P tu: Ω p- P α E o Φ ro . OJ Φ o P- 3

P- £ Φ vQ P et P P- Φ P Er a P μ- CQ rt- P P- P f rt P vQ

CΩ DJ fl μ- a PJ Φ et vQ vQ μ- vQ Φ Φ ro a Φ Φ rt tfl et Hi a F Φ φ rt 3 a Pf P F Φ Φ P P- CO P PJ 3 co a φ a co co CD ro P- P

Φ Φ Φ Pf et Hi P- P P Φ vQ D CQ Λ P- P- Φ P Φ F P Ω Hi

Cπ P P PJ: co Φ Φ O Ω P- a CΛ Hi •P 3 Ω P P P- d a F ET P-

O P- Cfl C μ- Cfl P ET P S Q <S Φ Ω H, d μ- J ET OJ co P CQ P- P

DJ rt to si P a vQ PJ et o P ET P- P P vQ Ώ er N rt rt Ω Φ a er F Φ Φ P- Φ μ- Φ vQ Φ P tu 3 P- N rt •p P DJ P Hi z Φ P T P- P

P- P P a 3 P P P O H CΛ Ω P- Φ o Φ d 0: F Φ F P P- P P o er Φ Φ F O: Φ 3 ! <s *p Pf φ P F rt O EP P- P- Φ 1 Ω Q

Φ P P to P- 1 φ Φ φ P- rt P φ PJ P- ET Φ Φ rt 1 ET co

1 1 φ Ω 1 P P rt 1 1 1 Φ rt 1

1 ET 1 1 φ P

00 00 ro ro F F cπ o cπ o Cπ O cπ

P 3 Sl φ rt Ö rt PJ P vQ cr a S! μ- o vQ CJ. Ό rt rt CΛ 3 Q P Q PJ CΛ Cfl 2 53 et σ

Φ J μ- P ⁾ d Φ d o P φ Φ P- 3 P- F Φ P Φ Φ Ω O PJ Φ Φ P Ω rt tu Φ Φ Φ

3 Ω a rt Pf P P Cfl rt Φ P CQ φ Ω φ f P P P ET |XJ P 3 vQ T φ Ω vQ P P

-r Φ Z et Ω F Z rt φ P Er μ- et Ω et P- μ- μ- CO Φ Φ P- P ET Φ

P P p- ET P- a ro P- P- Si tr μ- Ω P- ET P PJ Ω a Pf P- O Ω N F > μ- Φ co Ω F Φ Φ P CQ rt P- Φ Ω er E o P F Er O: P P ET Pi Φ d Φ P

Ω P- et f PJ φ vQ 3 a Ω C0 a P ET Φ φ P a P P- rt o P φ a rt o P- 3 Hi

ET P P⁾ Φ Cfl P- rt- P- -T Φ Φ rt P- P P- CD Φ ro F a P P P P P Φ Φ er rt ro P F co P P vQ Φ DJ P P- 3 P- Φ F P P μ- Φ Φ Φ a et Φ P- P PJ

1 P a P φ φ a P- φ P d co et PJ < CΛ P er rt P P P- rt Φ PJ P P rt- d

3 Cfl P (D Ω P CQ rt CQ vQ Φ ^•p F tu <! J PJ P • CO φ co

PJ o vQ ET Er z £ P 0⁾ P P P- a d P Φ d P o Φ rt er P a Q P P- a co Φ φ rt φ PJ φ P z Φ z P Φ P P P Q o IX P φ ö P Φ F Φ

P o 3 Φ P- Φ P 3 P- et μ- a φ rt φ *P P P P- z ? P- rt P- P- P- PJ <! < SD: CQ

Φ Hl P Ω P- DJ co Φ Ω Φ P- μ- P o Φ Φ φ CΛ μ- a s: P φ Ω d O P- CO rt d φ P" vQ PJ vQ φ P ET co rt CO a F P F P P μ- a P- Φ φ ET CO P φ Cfl Φ μ- ET ro P P P P- φ Φ Ω d DJ μ- tr Φ a F fl a 3 CΛ rt N F rt- P co P rt CO LJ. ro Φ F PJ P er P ET P P Ω PJ P Φ μ- Ω Φ Ω 3 a d N Pi

Ω d Φ Φ et CO rt Φ F a Φ Φ iQ P- ET P et N Λ E P CD tr J Φ vQ PJ co P- T P P F a ro P- P- a μ- o P CQ rt P PJ μ- μ- φ P- vQ 3 rt ET P- P φ Q P PJ: o Ω O P- er tr Φ P- 3 P- z d F Cfl J P Ω P Φ F Ω a

P CQ φ CQ Ω S3 ET Ω vQ Φ a tfl Φ EG μ- φ PJ Φ co φ 3 μ- Φ P φ E Φ CQ P ET d

Hi P CO ET PJ ET F CQ PJ μ- P tu P P vQ P P P N P- CQ P- et rt φ <! P

£ 0 rt- ET f Φ P- rt co P F ro P P Φ P a μ- P- P Ω a P- 3 > O μ- vQ

PJ P £ ω F Φ P Ω Φ co Z Φ er P P Φ φ Φ rt d s EG ET P- co P- P P P CQ rt 3 PJ Cfl PJ μ- P^J Er μ- P F vQ rt F co P P 3 J Ω Ω 3 co vQ

Φ vQ P- d a P EG et a P F Φ F P- SD: o _^< P- o s: F < f p PJ Pi z Φ

P er P Ω Φ ro Φ tu a • Φ Pf tu: μ- d P- CQ co P a P- er o Φ Φ ü3 d= P φ 3

P- Φ Φ ET F CO P F P- P P d rt P 3 Ω co DJ z • μ- Φ F P P P ET z μ- CD:

PJ CQ rt Φ er ro G P et φ P Er rt- ö p- a Φ a Φ P φ rt EP

F rt Hi a 3 £ er F er Φ iQ Φ P ro co ro F rt φ tfl N p- 00 Φ EG rt d P Φ Φ

• P- Φ tu Φ P - F

Φ Φ Φ φ tfl P F φ P co Φ CQ rt P PJ P P a P P

ET F φ P rt Cfl μ- P CQ Φ rt φ tr 3 P- P co Φ er F CO vQ d tfl rt a et Φ o rt rt rt P- "_^ P DJ P- EG Ω p- ^ D 00 P P- F tr Ω CQ P Q 3 co er Φ P P Φ P a φ P ET P 3 tu ET F φ O: Φ • P CQ d F ET Pi vQ P PJ a 3 Φ P- a P tu Φ Φ P- O: P DJ F P P μ- P φ Φ O Φ Φ vQ f φ o o Hi PJ Φ f P 7t co co p P- vQ er a P N P vQ > tr ^1 P P- P P P P P

O: P a er P- F P X o rt ro Φ P F P- P d ro P F Φ φ rt- 3 N Φ

P μ- PJ P fl Φ O P- N P tu: P P Φ Φ φ φ 3 P φ d CQ P F φ £ O: Φ rt

P N Hi Ω P ro o z rt d Φ • Φ rt P- F rt- 3 rt 3 er P PJ P- Pi P O ro Z μ- T CQ Hi P P Φ PJ EP Cfl P- rt tfl a tö Er p- Φ PJ o rt co Hl P

P Φ N et TS d: Öd P- Pf Φ a ω φ Hi μ- φ P- co P ^ P Φ rt P <1 Φ

P- μ- ro ro P Φ N a rt et P Hi μ- Ω P Hi o μ- φ μ- μ- Φ P φ P Φ PJ CQ tu rt Φ et N Cfl z Φ Φ Φ d: Φ ET P- a CO P P d P ö P- P- P- N rt P μ-

F Φ P ro P- a Ω φ P P J P P Φ φ N Φ i a 3 **» μ- Φ P pi si • P- CΩ

F ro ro φ ET P- d Λ P P P- P μ- a o φ P φ F P- P- rt ro P F P P rt F P^ co £ Φ * ET Φ ro P- N IX z Φ CQ φ μ-

O • P F (U: ro PJ o J P- μ- 7i 0: P er F Φ • μ- P- F F d Ω P <

P P a Φ N P a P ro vQ P P 0 ET N Φ a φ d F d P ET ro φ

P- et ro z - d et p- P Φ •p P Φ Pf Hi d= CD "«• P P- P a ro P P

Ω PJ P ! φ d o P PJ P Φ o et P a PJ d= er P φ P P ~> tr f P P P- P P vQ Pf Φ rt >: F J • Φ P P F £ F Φ vQ φ a EG et et P s: rt vQ rt co et 3 Hl P (D Pf P P P- tu PJ F rt F Φ a « PJ

3 vQ Φ Φ Φ PJ rt Φ a P et CD rt- EG Ω d vQ CQ er tr P ro PJ F

OJ PJ P P P ?T P Φ o F φ μ- Φ CΛ J T Ω P PJ P- PJ 3 co er Q P a a • rt Pi: P φ a P co F μ- •p Co F Φ ET Φ O P 3 P F

P co ro d P vQ Pi 3 ro d tu PJ: P- μ- er P CQ a P P Φ a Φ

Φ CQ P o P Φ o p- fl P rt CQ P P F μ- Φ P- P- P Φ μ- rt φ vQ P P P F 3 vQ μ- CQ P- a ro £ d P Φ F Φ 1 3 1

P- μ- Φ 1 1 vQ PJ 0 rt P • P- tu 1 1 F P 1 1 P et 1 P 1 1 1 1 φ

sehe Halbleiter sowie die auch Metalle verwendet werden. Beispiele für geeignete Metalle sind AI, Cr, Ti, Pt, Ni, Au/GeLegierungen. Bevorzugt sind die Kontakte aus Materialien mit linearer I/V-Kennlinie, welche einen niedrigen Kontaktwider- stand erzeugen. Die Änderung des Widerstands im externen Magnetfeld wird dann nur durch die Polarisierung der in den Halbleiter injizierten Ladungsträger, insbesondere Elektronen, bewirkt.

Bevorzugt besteht der zweite Kontakt jedoch ebenfalls aus einem semimagnetischen Material. Der zweite Kontakt kann dabei aus den gleichen Materialien aufgebaut sein wie der erste Kontakt, es können jedoch auch unterschiedliche semimagnetische Materialien verwendet werden. Der Ladungstransport im erfindungsgemäßen Halbleiterelement findet wegen der geringen Abmessungen des Halbleiterelements im diffusiven Bereich statt. Die Spinpolarisation ist daher nicht von der Stromrichtung abhängig. Die Elektronen bewegen sich im Mittel zwar in eine bestimmte Richtung, dieser Bewegung ist aber eine statistische Bewegung überlagert. Die Elektronen bewegen sich also in allen möglichen Richtungen und werden dabei gestreut. Wird daher als zweiter Kontakt ebenfalls ein semimagnetischer Kontakt verwendet, ist dies gleichbedeutend mit zwei hintereinander geschalteten Elementen welche aufgebaut sind aus ei- nem ersten Kontakt aus einem semimagnetischen Material, einem nichtmagnetischen Halbleiter und einem zweiten Kontakt aus einem nichtmagnetischen Material, also der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen. In diesem Fall würde sich der Gesamtwiderstand R zusammensetzen aus 2 x R (semimagnetischer Kontakt) + 2 x R (nichtmagnetischer Halbleiter) + 2 x

R (nichtmagnetischer Kontakt) . Bei einer Ausführung des zweiten Kontakts als semimagnetischer Kontakt erniedrigt sich der Gesamtwiderstand R auf 2 x R (semimagnetischer Kontakt) + 2 x R (nichtmagnetischer Halbleiter), während die erreichbare Än- derung des Widerstandes ΔR im äußeren Magnetfeld gleich 00 00 ro ro F F cπ O cπ o Cπ O Cπ

P P > f μ- tfl J s: 7t co F F a CΛ N > P- co 7t CQ α φ P EG 2 CQ F P^ P 2 f er

P- o P φ o μ- d Φ o Ω Φ SD: P- xi Z P 3 Φ o rt p- P- o PJ m rt d 0 P- tu ro F

Ω 3 Ω F rt P Ω P P E P CO Φ P- Φ CQ § P (D: ro P 3 F a Φ P P Ω Ω μ- Φ

ET PJ ET φ a et tu "> CO P P- P ro z rt P PJ tr tr F P rt ET ET et μ- rt vQ a er d PJ F rt- CΛ H rt μ- P Φ PJ f 7t EG vQ F F Φ 0⁾ rt tr

3 P er Φ Φ 3 a P f rt P- Xi F Φ Ω P- f Φ ro PJ P φ φ rt- F ? 3 Φ a rt

PJ Φ ro P μ- O: P- iQ rt- Φ P co P- P- P ET P co et P F Φ P- P- er rt PJ μ- ro • Q rt P- co iQ ro Φ co rt a P- P *P et d φ a P σ rt r P co J vQ P co

P P- CΛ i F P Φ Ω P- F 7t d P P P- Φ F F P- Φ φ Φ P Φ P Φ σ

Φ co Φ et μ- μ- Pd d Z 3 ET P tu: o P P CQ P- φ CO P P μ- P er Φ P EG tu rt Ω μ- ro φ Ω P- a 3 Φ CJ. P P vQ ro CJ- CJ. P P- Ω Φ P P- Φ rt PJ a

P- Er P d F tT Ω Φ P tr Φ Φ vQ rt P- Φ P- F p- rt ET F co Φ P P- er F d

CO φ Φ ro CQ Φ ET P F a Φ P- f Φ tu a P a N Φ Φ φ Φ CD •P P F CQ Φ tr P

Ω P P P s: et ? 00 ro P- P et f φ Φ o P- P P P 3 ro ≤ Φ PJ Ω < F Ω

ET d Φ > P er O P fl P- et co Ω Φ P P- φ Φ N μ- F tr 0 ro tr

Φ £ > P μ- P P J o v 'P 0 O < ET P 0 co F £ P P- Φ Pf F Φ P μ-

3 u P vQ co Z vQ P P- o P 0 Φ PJ: o rt 3 rt φ tu rt- ro PJ CO P N et < rt co Φ Φ *«_* iQ a Φ F P- d P er tu 3 rt co F O P d φ Φ

EG Φ Hi ro P Φ Φ ro F DJ PJ er P EP N P- Φ vQ CJ. φ Φ F er P Φ EG vQ P P

CD P d: p- μ- a P- er vQ P Cfl P d Φ Φ φ d fl er P φ P P er ro Φ P- tu rt φ vQ

F P- T P P d P Φ Φ ro s: P- CO Φ P P vQ Φ Φ a rt P- Φ P P a P F Φ F P er PJ P Φ P Φ P- P P Φ rt P- φ co N P rt o PJ co PJ Φ er P φ O:

F F d Cfl Φ vQ Cfl Φ P- DJ: a P P P d Hi Φ Ω 3 F rt > er er F 3 EP

Φ P μ- a P- i-α co rt- Φ Hi er P- 3 DJ P - P- . Φ P Φ Φ F Φ > φ Φ

P- f Q 7t P Φ £ Φ P o Φ co 3 F fl £ Ω F rt E co co P- d P- P P P rt O: P Φ μ- PJ P ⁾ F CQ d rt J ET G F PJ er £ rt F Ω P rt co rt- rt- φ P a OJ 3 P vQ Φ P PJ N Φ co CQ PJ vQ rt r CO co p- Φ PJ d= tr PJ P φ F co

P P φ H, φ P P a P Z P Φ CO P P d Φ l-< co P- P a ET P d Φ P d: CQ φ CO rt CΛ co Φ ro P- Φ co 3 rt a Φ P P CO P φ P P- co F ET co P- er P Hi Φ et P P co P- P- p- et vQ CQ XS N CD φ P d Φ er d P rt Ω

N rt- 3 a F

N DJ P a Hi P- p- PJ Pi Ω P- Φ d 3 P P er a CD P d Φ ET z s: 00

N ET Cfl Φ Φ Ω vQ ro EG P- J φ d Φ tu ET P rt 3 ET N vQ Φ Φ P a P μ- z φ P 0 P F ET ro P tu vQ P Hi F d P •p P ^>P SD: s: CQ P P P vQ vQ >

P- P- N P OJ a rt a d F Φ P a Hi Φ o P- tfl o F Φ F • P- a CQ et Pd

P CQ rt Φ •*« P Φ P P er P Φ H, Φ P- F CQ P Cfl rt P- O vQ Φ Φ F • \.

P- Ω φ d rt o P Φ vQ F rt φ a CQ et OJ Ω P P- rt P F P 3 O Pd

Ω P^J P vQ 3 P- d ET Φ £ P- P Φ a Φ P ET Φ rt P- Φ 3 Φ Φ P

ET Φ Φ P- vQ vQ P et a P- u CO P P P- P- P P- • p- P- P P- N 3 rt P 1 Cfl rt Φ Φ ro rt vQ Ω o Cfl Φ O Ω <i 7i a Ω PJ s: a

3 o P 3 a p- CO φ P ET 3 v rt a P- α ET φ a 0 φ ET P Φ f tu ro P vQ a Φ P- Cfl P ro Φ tu ro • d φ φ Φ φ P P- P CQ Φ vQ μ- PJ ET vQ P rt Φ ro EG CO Φ rt Hl φ rt P vQ P P co P P P φ rt P Φ rt P

P Q OJ 3 3 DJ co • ro F F P P- sj PJ rt £ CQ PJ 3 O φ P

Φ et Pf φ F φ Ω P Φ CD 7t φ P φ er 7t Φ Hi a tu φ Pf tu £ P P a rt ro et CO a tr P P tfl P 3 F O rt Q P- Er O Φ φ vQ 3 et vQ tu a N P-

P- 3 CQ Cfl ro F O: co o Φ a P P- φ co i: Φ tfl P P P P rt P co s; Φ co φ P φ s: EP 3 P CQ et Cfl P φ P P F P CD ⁱfl PJ φ Φ Φ φ p-

Ω 71 DJ P P- ro Φ co PJ et ro PJ Ω P vQ N ro o 7t rt DJ d rt P rt- 3 ω tfl

ET o d tfl rt P •> P- vQ Φ P Pf P" P- P- P- Pf 3 0 o F co O P- μ- Ω 3

Φ P CQ z μ- Φ a P P CQ et φ Cfl φ vQ rt et tu φ Z F P PJ co 3 Xi

3 rt φ P P ro CQ a Φ N o • et P P- P vQ P P- Φ Φ F D DJ φ Hl

DJ φ P co ro P O et d P 7t co < <! o P N a CD P- o P- P- vQ P P-

EG f P- a Ω F P 1 P- co EG o PJ tr- o F P Φ P- ro er P P- φ P P P tu et P Φ ET ro co a P- fl tu E P- P F ro P Φ ro rt rt P Φ Φ CQ P • Φ a a

F φ P F 3 o Φ φ Ω 3 Φ Φ rt CQ P F P P- P- fl P 3 rt rt Φ F er P 3 DJ ro F P F ET 3 P P PJ a a • ω <i rt F μ- tr o μ- 3 P-

F P Cfl vQ P F P φ Φ φ co 3 f a d Φ Φ Ω F PJ PJ F < Φ P- Cfl Ω

Φ a Hi o Z rt- • P P et p- et P- P P CQ σ P^J Φ P F Φ Φ P Φ Ω ET

P- Φ F μ- co vQ Φ rt φ a P- ro F a F P P

vQ ET 1 1 P F P P Φ F Φ a CQ 1 φ Φ

1 1 1 1 1 1 1 1 P

ter und ferromagnetischem zweitem Kontakt jeweils Tunnelbarrieren angeordnet sein.

Das erfindungsgemäße magnetoresistive Halbleiterelement lässt sich für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzen. Beispielsweise ist eine Anwendung zur Informationsspeicherung oder für logische Schaltungen möglich. Ebenso kann das erfindungsgemäße Halbleiterelement z.B. in Sensoren eingesetzt werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Speicherelement, welches das oben beschriebene magnetoresistives Halbleiterelement umfaßt, sowie ein benachbart zu diesem Element angeordnetes ferromagnetisches Element. Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass sich der semimagnetische Kontakt im Streu- feld des ferromagnetischen Elements befindet. Bei Drehung der Magnetisierung des ferromagnetischen Elements um 90° erniedrigt sich der Widerstand des magnetoresistiven Halbleiterelements, da sich der semimagnetische Kontakt dann nicht mehr im Streufeld des ferromagnetischen Elements befindet. Die beiden Zustände mit hohem bzw. niedrigem Widerstand lassen sich dann beispielsweise den Zuständen 0 und 1 zuordnen. Im Gegensatz zu den bekannten MRAMs muss die Magnetisierung nur gedreht werden, was einfacher zu erreichen ist als ein Umklappen der Magnetisierung um 180°. Der elektrische Teil ist nur aus Halbleitermaterialien aufgebaut und lässt sich daher einfach in mikroelektronische Schaltkreise integrieren. Bei einer Anordnung in einer Matrix lässt sich das Element z.B. durch Schottky-Dioden von anderen Elementen entkoppeln.

Das erfindungsgemäße magnetoresistive Halbleiterelement lässt sich auch als Feldeffekttransistor ausgestalten. Der Feldeffekttransistor umfaßt eine Source-Elektrode, eine Drain- Elektrode, sowie eine Gate-Elektrode , wobei zumindest ein erster Kontakt aus einem semimagnetischen Material vorgesehen ist, durch den spinpolarisierte Ladungsträger in die Source- Elektrode und/oder die Drain-Elektrode injiziert bzw. extrahiert werden. Es steht damit bei gleicher Baugröße ein Bauelement erhöhter Komplexität zur Verfügung. So lässt sich zum Beispiel das oben beschriebene Speicherelement direkt in ei- nen Feldeffekttransistor integrieren. Der Ladungstransport von Source nach Drain erfolgt dabei nur durch eine Sorte von Ladungsträgern. Unter dem Einfluss des von der Gateelektrode erzeugten Felds entsteht im Halbleiter zwischen Source und Drain ein Leitungskanal, in dem der Ladungstransport durch Elektronen erfolgt.

Das erfindungsgemäße Halbleiterelement kann auch in einen bipolaren Transistor integriert werden. Der bipolare Transistor umfasst einen als Emitter wirkenden Abschnitt, einen als Kol- lektor wirkenden Abschnitt und einen zwischen diesen angeordneten, als Basis wirkenden Abschnitt, wobei zumindest ein erster Kontakt vorgesehen ist, durch den spinpolarisierte Ladungsträger in den Emitter und/oder aus dem Kollektor injiziert bzw. extrahiert werden.

Bevorzugt ist der bipolare Transistor als npn-Transistor ausgestaltet. Die Spinpolarisierung der Ladungsträger, vorzugsweise Elektronen, erfolgt im ersten Kontakt, der bevorzugt aus einem semimagnetischen Material aufgebaut ist. Der für die Beobachtung des magnetoresistiven Effekts verwendete Strom vom Emitter zum Kollektor wird nur durch eine Ladungsträgersorte, vorzugsweise Elektronen, bewirkt.

Weiter kann das magnetoresistive Halbleiterelement als Sensor für Magnetfelder eingesetzt werden. Bevorzugt ist dabei eine Ausführung als Lesekopf zum Auslesen von in magnetischen Speichermedien gespeicherten Informationen. Ein solches magnetisches Speichermedium kann z.B. eine Harddisk sein. Ein derartiger Sensor umfasst dabei das oben beschriebene magne- toresistive Halbleiterelement, eine elektrische Zu- und Ab- leitung zu dem ersten bzw. vom zweiten Kontakt sowie eine Messvorrichtung zur Messung der Änderung des Widerstands, die mit der Zu- und Ableitung verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Halbleiterelement zeigt bei Einwirkung eines äußeren Magnetfelds eine Änderung seines Widerstands und kann daher, wie beschrieben, als Sensor zur Detektion von Magnetfeldern eingesetzt werden. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Messung der Stärke eines Magnet- feldes, wobei das Magnetfeld auf einen Sensor einwirkt, in dem Ladungsträger in einem ersten Kontakt spinpolarisiert werden, die spinpolarisierten Ladungsträger in einen nichtmagnetischen Halbleiter injiziert werden, und die Ladungsträger aus dem nichtmagnetischen Halbleiter in einen zweiten Kontakt extrahiert werden und die Änderung des Widerstandes gegenüber einem Ausgangszustand gemessen wird.

Geeignet wird der Ausgangszustand durch einen Widerstand des Sensors ohne Einwirkung eines Magnetfeldes gebildet.

Um eine Änderung des Widerstandes messen zu können, darf der Ladungstransport innerhalb des Halbleiters nur durch eine Ladungsträgersorte erfolgen, also entweder nur durch Elektronen oder nur durch Löcher. Findet im Ladungstransport innerhalb des nichtmagnetischen Halbleiter ein Wechsel der Ladungsträger statt, führt dies zu einem großen Spannungsabfall und damit zu einem starken Anstieg des Widerstandes weshalb eine Änderung des Widerstandes nicht mehr beobachtet werden kann. Ein solcher Wechsel der Ladungsträger findet beispielsweise am p-n-Übergang einer Diode statt. Eine Anordnung mit einer Diode kann daher nicht für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden.

Wegen der geringen Spinlebensdauer ist die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens bei einem Ladungstransport durch Löcher vergleichsweise schwierig technisch zu realisieren. Die Spinzustände von Elektronen weisen eine wesentlich längere Lebensdauer auf, weshalb das Verfahren bevorzugt mit Elektronen als Ladungsträger durchgeführt wird.

Weiter ist auch eine Anwendung zur Bestimmung einer Spinausrichtung (z. B. in einem Quantenpunkt) durch Projektion des Spins auf die Quantisierungsrichtung des Halbleiters möglich. Der Quantenpunkt stellt hierbei den zweiten Kontakt dar. Die- ser befindet sich in einem Abstand vom ersten Kontakt, der geringer ist als die Spinfliplänge. Der semimagnetische Kontakt, dessen Spinausrichtung durch ein externes Magnetfeld definiert wird, beispielsweise durch einen Magneten, bestimmt die Spinnausrichtung des nichtmagnetischen Halbleiters, auf den der Spin des Quantenpunkts projiziert wird. Diese Anwendung ist insbesondere im Zusammenhang mit Quanten-Computing von Interesse.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine lineare Anordnung des erfindungsgemäßen Halbleiterelements;

Fig. 2 eine Anordnung mit horizontaler Stromrichtung zwischen den Kontakten;

Fig. 3 ein Diagramm, in der die Änderung des Widerstandes eines erfindungsgemäßen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der Stärke des Magnetfeldes aufgetragen ist;

Fig.4 ein Diagramm, in der die Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Stärke des Magnetfeldes für eine einzelne Schicht eines hoch n-dotierten Zn_0,89Be_0,o₅Mno,o6Se gezeigt ist; Fig. 5 eine Anordnung mit horizontaler Stromrichtung zwischen den Kontakten;

Fig. 6 eine Anordnung mit gemischter Stromrichtung zwischen den Kontakten;

Fig. 7 eine Anordnung mit gemischter Stromrichtung zwischen den Kontakten;

Fig. 8 eine Seitenansicht (a) und eine Aufsicht (b) eines Speicherelements;

Fig. 9 einen Schnitt durch einen Feldeffekttransistor, welcher ein erfindungsgemäßes Halbleiterelement umfasst;

Fig. 10 einen Schnitt durch einen bipolaren Transistor, welcher das erfindungsgemäße Halbleiterelement umfasst;

Fig. 11 einen Längsschnitt durch einen Lesekopf, welcher ein erfindungsgemäßes Halbleiterelement umfasst;

Fig. 12 ein erfindungsgemäßes Halbleiterelement, welches durch eine Schottky-Diode von benachbarten Halbleiterelemen- ten entkoppelt ist;

Fig. 13 ein erfindungsgemäßes Halbleiterelement, welches durch eine pn-Diode von benachbarten Halbleiterelementen entkoppelt ist;

Fig. 14 eine Matrixanordnung, in welcher die erfindungsgemäßen magnetoresistiven Halbleiterelemente durch Dioden entkoppelt sind; Fig. 15 eine Matrixanordnung, in welcher die erfindungsgemäßen magnetoresistiven Halbleiterelemente durch Transistoren entkoppelt sind.

Fig. 1 zeigt eine lineare Anordnung des erfindungsgemäßen Halbleiterelements, in der die einzelnen Schichten sandwichartig nebeneinander angeordnet sind. Über einen ersten Kontakt 1 werden Elektronen in einen nicht-magnetischen Halbleiter 2 injiziert, durchlaufen diesen und werden am zweiten Kontakt 3 wieder extrahiert. Zwischen erstem Kontakt 1 und zweitem Kontakt 2 liegt ein Potential 4 an. Im nichtmagnetischen Halbleiter 2 erfolgt der Transport der Elektronen mit zwei unterschiedlichen Spinrichtungen, nämlich Spin auf (5, parallel) und Spin ab (6, antiparallel) , die Ladung wird also in zwei Spinkanälen transportiert. Ohne äußeres Magnetfeld erfolgt der Transport der Elektronen in beiden Spinkanälen 5, 6 zu gleichen Teilen. Wirkt ein äußeres Feld 7 auf das Halbleiterelement ein, erfolgt eine Aufspaltung der Zeeman-Terme der Elektronen im ersten Kontakt 1 und die Elektronen beset- zen bevorzugt den energetisch günstigeren Zustand 5 (parallel) , während die Besetzung des energetisch ungünstigeren Zu- stands (6, antiparallel) abnimmt. Die in den nichtmagnetischen Halbleiter 2 übertretenden Elektronen sind daher spinpolarisiert. Diese diffundieren durch den nichtmagnetischen Halbleiter 2, wobei sie innerhalb der Spinfliplänge ihre Polarisation beibehalten. Es wird daher nur ein Spinkanal zum Ladungstransport verwendet, weshalb der Widerstand des Elements ansteigt.

Um eine Änderung des Widerstands des Halbleiterelements im Magnetfeld beobachten zu können, ist es nicht erforderlich, dass erster Kontakt 1, nicht-magnetischer Halbleiter 2 und zweiter Kontakt 3 sandwichartig linear nebeneinander angeordnet sind. Eine für die praktische Umsetzung des erfindungsge- mäßen Halbleiterelements geeignete Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Hierbei sind der erste Kontakt 1 und der zweite Kontakt 3 auf der Schicht des nichtmagnetischen Halbleiters 2 angeordnet. Zwischen erstem Kontakt 1 und zweitem Kontakt 3 liegt wiederum das Potential 4 an. Der nicht-magnetische Halbleiter 2 ist auf einem isolierenden Substrat 8 angeordnet. Diese Anordnung wurde auch für die Durchführung der im weiteren beschriebenen Experimente gewählt . Für den elektrischen Anschluss der Kontakte 1, 3 sind auf den Kontakten 1,3, jeweils Kontaktpads la, 3a aus Metall oder einem metallarti- gen Material angeordnet.

Für die im Weiteren beschriebenen Experimente wurde die Anordnung aus Fig. 2 in der Weise hergestellt, dass auf einem isolierenden GaAs-Substrat 8 eine 500 nm starke Schicht eines n-dotierten (10¹⁹ cm^-3) Zn₀,gBeo,o3Se-Halbleiters 3 als nichtmagnetische Halbleiterschicht 2 abgeschieden wurde. Die n- Dotierung wurde dabei mit Iod durchgeführt. Die Abscheidung der Schicht des nicht-magnetischen Halbleiters 2 erfolgte durch Molekularstrahlepitaxie. Zur Herstellung der Kontakte 1, 3 wurde auf der Schicht des nichtmagnetischen Halbleiters 2 eine semimagnetische Schicht aus Zn₀,₈₉Beo,o5Mno,o₆Fe (n = 5 x 10¹⁸ cm^"3) abgeschieden. Die Leitfähigkeit der Schicht wurde durch Dotierung mit Iod eingestellt.

Auf dieser semimagnetischen Schicht wurde eine Aluminiumschicht in einer Stärke von lOOnm abgeschieden und auf dieser lithographisch Kontaktpads (200μm x 250μm) definiert, um einen Kontakt zu den semimagnetischen Kontakten 1, 3 herzustellen. Diese lithographisch definierten Kontaktflächen wurden dann als Ätzmaske für ein nasschemisches Ätzen verwendet, bei dem der semimagnetische Halbleiter und etwa 10 nm der Stärke des nicht magnetischen Halbleiters 2 im unmaskierten Bereich entfernt wurden. In einem zweiten optischen lithographischen Schritt wurde ein erhöhter Bereich (Mesa) definiert, welche die beiden semimagnetischen Kontakte 1, 3 sowie die Schicht des zwischen den Kontakten 1, 3 angeordneten Halbleiters 2 umfasste. Das diesen Bereich umgebende unmaskierte Zn_0,9Beo_,o₃Se wurde anschließend durch nasschemisches Ätzen entfernt, so dass die in Fig. 2 gezeigte Anordnung erhalten wurde .

Nach dem oben beschriebenen Verfahren wurden Halbleiterelemente mit unterschiedlichen Schichtdicken der Kontakte 1, 3 und mit unterschiedlichen Abständen der Kontakte 1, 3 herge- stellt.

Die magnetische Widerstandsänderung der verschiedenen Halbleiterelemente wurde bei 4,2 K bei Magnetfeldstärken von 0 bis 7 T bei einer Gleichspannung von 100 μV vermessen. Dabei wurden die Daten nur im linearen Bereich der Änderung des Widerstands gemessen. Sämtliche Zno,89Be₀,o₅Mno,o6Se/Zno,₉Be₀,o3Se Hybridstrukturen zeigten dabei eine starke positive magnetische Widerstandsänderung. Beispielhafte Kurven der magnetischen Widerstandsänderung sind in Fig. 3 (Kurve (a) und (b) ) dargestellt . Die größte beobachtete Änderung des magnetischen Widerstands betrug annähernd 1,4 Ω, bei einem Gesamtwiderstand der Anordnung von 20,5 Ω. Subtrahiert man den Kontaktwiderstand von 2 Ω, kann für die relative Änderung des Widerstands eine untere Grenze von ΔR/R = 8 % abge- schätzt werden. Der Widerstand erreicht bei Feldern zwischen 1 und 2 Tesla eine Sättigungsgrenze. Die beobachtete Änderung des Widerstands ist unabhängig von der Orientierung des Halbleiterelements im magnetischen Feld. Wird die Schichtdicke des ersten und zweiten Kontakts 1, 3 von 200 nm (Fig. 3, Kur- ve (a) ) auf 100 nm (Fig. 3, Kurve (b) ) verringert, erniedrigt sich die Widerstandsänderung um den Faktor 3. Ein Halbleiterelement, bei dem die Kontakte zum Vergleich aus einem nicht-magnetischen Halbleiter bestanden, zeigt innerhalb einer Messgenauigkeit von 0,2 % keine Änderung des Widerstands im Magnetfeld (Fig. 3, Kurve (c) . Die Schichten der Anordnung aus Fig. 2 weisen eine hohe n- Dotierung auf, um sicherzustellen, dass die intrinsische magnetische Widerstandsänderung der Kontakte 1, 3 negativ ist. Bei geringer Dotierung (jedoch oberhalb des Übergangs zum

Isolator) zeigen die semimagnetischen Kontakte 1, 3 wegen der e-e Korrektur der Leitfähigkeit eine zusätzliche positive magnetische Widerstandsänderung. Dieser Einfluss nimmt mit zunehmender Dotierung n gemäß (k_Fl)^~32 ab, wobei k_F der Wellen- vektor der Fermi-Energie ist und 1 die mittlere freie Weglänge des Elektrons. Die geringe negative magnetische Widerstandsänderung (2 %) einer Probe, die nur aus dem semimagnetischen Material aufgebaut ist, ist in Fig. 4 dargestellt.

Ferner wurde das Ausmaß der Widerstandsänderung in Abhängigkeit vom Abstand der Kontakte 1, 3 bei einer Schichtdicke der Kontakte von 100 nm bestimmt. Die Experimente zeigen, dass mit zunehmendem Abstand der absolute Wert der positiven magnetischen Widerstandsänderung von 0,48 Ω (10 μm) über 0,4 Ω (20 μm) auf 0,35 Ω (30 μm) abnimmt.

Die Anordnung der einzelnen Schichten des magnetoresistiven Halbleiterelements kann innerhalb weiter Grenzen modifiziert werden.

Eine weitere geeignete Struktur zeigt Fig. 5. In diesem Fall ist jedoch der nichtmagnetische Halbleiter 2 in ein Halbleitersubstrat 8 implantiert. Der leitende Bereich des nichtmagnetischen Halbleiters 2 lässt sich durch Ionenimplantation definieren. Dieses Verfahren ist aus der planaren Siliziumtechnologie bekannt. Die Leitfähigkeit lässt sich durch den Grad der Dotierung einstellen. Bei n-Dotierung des nichtmagnetischen Halbleiters 2 lässt sich das Halbleitersubstrat 8 p-dotieren. Dadurch kann eine Entkopplung zu benachbarten Elementen erreicht werden, da dann immer einer der p-n- 00 00 ro ro F F

Cπ o cπ o Cπ o cπ

P EG rt f EG 0 N j tfl O a P vQ ET rt a ro a rt rt rt a PJ Cß μ- tfl Φ 51 σ er rt vQ ö

Φ tu Φ CD DJ a s: F μ- a Φ CD Φ P- PJ d F P- Φ Φ p- Φ F d co P- p- μ- Φ ro Φ F tr

3 F P P F φ Φ PJ P Φ P P N φ F P Φ P P P o rt CQ tr rt P P φ P μ- P φ Φ er P r P P- et φ P a • Φ P F Ω f Φ co μ- Ω • CO φ Φ a a CQ μ- P

Cfl F 7t F rt N P P- er PJ ET et Pf d PJ ET CΛ rt a 3 Φ ro Φ Ω VQ φ Φ O DJ φ φ Φ r Z DJ d Q vQ Φ P P et tr F Φ σ Ω P φ Z P F P ro ET DJ:

3 P- P d μ- P- P Φ Φ d Ω CD et P- rt P^ P- co P Φ ET tu P Φ - rt et 3 Φ N P p Ω et P a μ- Ω f φ Φ P- O Cfl DJ rt er P μ- rt- P- φ a f 7t tu Φ v

3 ro PJ ET φ φ 7t tu rt ET vQ P- P a vQ P Ω F P Φ EG Ω P rt rt d et o P μ- Φ

PJ P f P 3 O P Φ PJ <Q d Φ rr ET co PJ co PJ N co P- Φ J P P P F rt vQ et a CQ P F P CQ P EG P P PJ φ rt rt F s: rt Ω P F Ω P- rt vQ μ- Cfl

P ro μ- d P rt Φ EG Xi Φ tu o Pf N Φ er Φ PJ E φ F T o PJ Φ vQ Xi

Φ > P er P- PJ J < T rt- F ET £ et Z 00 ET F P- D⁾ P rt J Ω Pf er Φ rt PJ Φ CQ Ω Pf P 1 PJ er J Xi P Φ Φ Φ rt d vQ > P 7i ET et P J P

P- P μ- Pf et tr et F d o CQ co F a rt PJ co p- tu P p- Φ F Φ 3 d et o Φ ro PJ d P

CQ vQ CO et P et z CQ PJ Φ μ- Φ ⁾ Φ a Ω rt P rt O PJ co P- P Ω F rt

Ω φ et PJ Oo Φ F Cfl P P P- co P co ET Φ vQ Pf φ 7t a P vQ F vQ et F ET •

ET O a rt- 3 μ- d: xs Φ a rt P- F P Φ PJ P O φ a P : Φ CD P _"» et a

Φ P Φ φ PJ co ET ET Xi φ EG PJ F d O P P 3 P Φ ET P ;*r CO μ- σ

P a μ- P co vQ a rt P PJ P- N P PJ F PJ CQ P P 0 et φ rt P rt Ω 00 z Φ tu

P P P Φ d CO et d φ F -> CQ O a a PJ P rt P- d £ •P ET φ

EG Φ φ N tu Φ P P Φ J 3 F er r P P Φ Pf μ- ω P PJ CD F P P CΛ Φ tu rt z P rt μ- vQ P φ F Φ oo rt Φ

_"« a μ- P et Ω d Ω vQ rt a d d a Ω P

F CΛ ro vQ P- PJ co O ro μ- o 3 Φ O J Φ PJ rt co ET P tr CQ Φ o CQ P Φ Er Q tr Ω μ- Φ CQ d rt F 3 ro φ φ p- rt P f • rt PJ 00 rt- a Φ F P CO P μ- rt

F J Er rt O Ω co O P- -> μ- P et Φ et d -> 1 O μ- F Φ Ω Φ

Φ P P- ro P ET P- P F co r φ T a 7t α Φ Ω 3 a EG P PJ DJ a μ- Pf Er P

P- F Ω P a Φ φ P 3 PJ > i Φ P φ P- O P- PJ tr ET a tu Φ J 3 F Φ P O- rt rt ET P P μ- X et μ- co P Φ P 3 co Φ Φ vQ P F P P 7t

Φ a rt 7t Φ P >fl P- 3 Φ Φ d < rt P tu P P er z tr 00 tfl P a O

P φ o et F ro

£ Φ μ- a ro o F P er PJ £D CΛ EG d Φ co F P- Φ DJ 7t Xi φ Φ P

3 PJ P . J 3 vQ p- • co F Cfl σ d Pf P- tu PJ co Φ et φ Φ P co o μ- P fl er co J P rt rt φ i £ 0 rt Φ CQ et P F F er μ- 3 p- a rt P rt * J

P φ co PJ σ Φ co ET o F P P Φ P tr F φ Φ CO P- rt Φ a rt PJ P Pf Q P- Pf P⁾ P φ ^1 P SD: F iQ PJ φ ro F CO P- P Ω 3 Φ P- E P- RJ IX P- μ- et

Φ P φ et Q P- 3 d P φ rt rt F P- F φ P F ET PJ P P Φ Φ Pf μ- co Ω

O Φ μ- J μ- vQ P Φ Pf DJ P a P- a φ PJ φ vQ P et Φ rt tr F

P P 00 EG F 3 Φ P P P 00 a φ oo ro rt μ- 3 F P P ro Ά DJ Φ co et a z φ PJ PJ N Φ a F PJ • P 3 P φ P F Φ P- d O F 3 d

P Φ 3 er F er vQ Φ P- P tu Ω P Φ P ro P CQ EG rt PJ iQ CQ F ET d= J P

Φ μ- μ- er Φ P μ- P d P ET σ vQ £ P tfl Cfl Pf μ- OJ μ- d P P v a rt rt P F F CQ φ vQ Φ Ω CQ P- CQ φ F P d et Ω DJ F CO F φ 00 P- P

Φ μ- a φ rt rt rt P f et er Φ et rt O F er ET d er Ω CTi P- rt a Φ N

P- P Ω ro P- φ μ- • vQ P Φ P DJ F P- Cfl DJ et CQ F tr φ P φ et P- rt s: Q φ Er P rt P^* o ß J J ? EG PJ F vQ P rt d Φ Φ μ- vQ φ P ro μ- Φ rt rt • Φ Φ Ω σ φ Cfl ET (D Φ P F rt a P F 3 Φ μ- P ro 3 F Φ CQ P-

CΛ 3 P P ET CD Xi F P P CQ d J DJ μ- rt Φ φ N O P G Ω rt

Ω tu > Cfl Φ tr P ET Φ P CQ 5 O CJ. P rt a vQ P Φ 3 φ £ F F Φ ET Φ z ET vQ P d ;v P Φ tu i rt rt o a CD v Φ P ro P CQ μ- φ vQ O P Φ P φ P- P F tr PJ μ- vQ CO P- φ Φ P Φ s; 00 3 Φ 3 rt EG vQ et rt P co P

F Ω Φ co P £ Φ Φ rt P F rt P Φ ≤ r ro Φ PJ rt J a rt p^:

Ω ET rt a et P Pi μ- P P J F P- P- Pf EG μ- co F F c-ι. Φ Φ EG o tr rt μ- ro P rt co P- Φ X < d Φ φ F P PJ J Cfl ro J ^ er F Φ P F OJ P φ CQ 3 PJ Φ rt P i P- φ P P P- CQ f P F Ω 3 P 0 F EG s; F F F rt

PJ Ω rt J P vQ P- Φ P vQ F P ro P er ET μ- CQ P Φ μ- O ro P- d er J a d ET N d P- Φ Φ rf F 0 φ z P F Φ 3 vQ rt μ- Φ a P- Ω P F f ro CO Φ Z 00 F PJ μ- P PJ PJ a F 3 P- J Φ P tu Φ PJ rt P Φ F ET vQ φ et

P P Φ F P X a P" Φ vQ φ d P- vQ er f Φ er P CQ μ-

Φ μ- a P- p- 1 P rt 3 a ö Ω 1 £ P P- et P Φ a 1 00 μ- 1 Φ Φ Φ φ Φ Φ ET u φ F I P- φ

1 3 1 J P P 1 1 1 M P

00 00 ro ro F F cπ o cπ o Cπ o cπ

EG rt tfl F H σ 2 3 ϊc F a a P er 7t PJ 3 P ro CQ Φ EG a co Ω F rt PN! F 7t N Φ tu P F 3 P- 3 P er PJ Φ P- Φ O d μ- P- P- Xi μ- P DJ O i tr P PJ O (D o d P

F o Φ P- Φ vQ CQ p- er P Ω μ- P F 3 P⁾ P μ- P F F rt P- Φ F P P 3 CO er P 3 3 cst vQ P rt 3 Φ • tr co rt vQ (U F φ er P- φ P F F rt d rt rt

F ro Φ d F φ φ OJ μ- rt i OJ φ vQ _^ N F Φ a F Φ F φ P- PJ tu P DJ F φ φ P P CΛ o d s: rt P CΛ tfl d μ- Pf tr P Z CO P Φ ro P Cfl F vQ P f a f φ P

P- rt- et rt P pj: p- a rt o P P ro rt J ro rr Φ s: fl 3 μ- et z φ • rt et et P- rt DJ co P J Pf ET co P o CO vQ F d rt φ P- Φ rt F Φ φ 3 P- i PJ P- F

Φ d φ P rt F Ω N Φ rt Q F rt- μ- μ- rt μ- Φ P Φ P μ- φ oo vQ PJ 3 Φ 0

P co CD d a μ- rt pr z d P Φ a z Cfl CQ φ Q P μ- P CQ P Φ a P tu P

• F o Φ μ- Hi tu P Φ φ P- co Ω Xi P Φ Ω CO φ rt μ- P CQ EG d d et ro a φ 3 P 3 co φ ET CQ μ- CO φ ET μ- co Er ro Φ co DJ P Ω PJ

Φ H F P- Ω F Φ 7t Cfl rt P- Φ Φ 7t CD Φ rt P φ < rt £ F F vQ ET f

P- 3 P a rt a tfl tr a O F ro P P F 0 d 3 a Φ μ- Φ tu CD er rt

P ro F ro tr P φ Φ co P co P- 3 Φ μ- P P φ rt F ro d:

CJ. Φ a a Φ Cfl φ P a Φ rt P DJ μ- ;v £ s; rt 3 DJ co Ω s; μ- Φ φ P er F

P- P μ- φ P- 3 Φ μ- OJ P d P PJ tu Φ PJ N PJ vQ ET Xi Φ P P 00 P- F Φ

N CO φ P P CΛ φ o Q ro f O o P rt μ- ? P vQ P Φ 1 P Φ P- PJ rt o P er

P- rt Cfl Φ •p P φ μ- rt 3 F P Φ O rt o P Φ P μ- a a PJ Φ F P-

Φ Φ φ £ 3 Φ rt 3 F P OJ 7t Φ • P φ Φ rt F 3 o Φ > F tr P vQ a F

P P 3 tu P- μ- φ tu F vQ O P P- 00 rt μ- P- V rt rt P • Φ CO F PJ

CD a rt vQ tr Ω V£> 3 P P P er P D. J > P- CΩ P F μ- o co d CO Φ

7t N P o ET (D P a d Φ DJ O Φ F F Φ co Ω a PJ Φ s; P et tr DJ F

O d φ tr Φ s: vQ o Φ P rt F 3 P _"» d a ~ O ET d P P Φ a Φ fl 3 EG •

CQ P co et Φ P P- P 3 P a P- F DJ PJ 3 Φ o ET Φ P rt rt P P tr rt CD o rt rt P- P Φ P Φ PJ Cß vQ Ω er μ- P t iQ DJ F Ω σ P ET Φ P £ Φ P vQ μ- Φ a d φ P CD F σ

CU PJ O F a r |3 P co ro co Φ P P tu P tr Φ a Pf P P- a Φ μ- P P φ E Φ Φ er μ- μ- tu o EG vQ P P vQ rt- Cfl F P tu rt a φ P- 3 iQ Cß Φ vQ P Φ Cfl rt PJ CQ d d ' 7t CD Φ rt CΛ PJ rt φ

CQ P a φ Φ Ω rt Φ P P et P- P i 3 fl O F 3 p- Pf vQ d co ro P- F

CQ ro

F z d Φ P Φ ET P- o O Φ co rt μ- CΛ P r CD: F tu Φ co P rt PJ φ P P rt- P- Φ o P 3 tfl tr Ω ro Φ Φ rt F S> a μ- P N a φ a

P P- P vQ Cfl CQ vQ 3 Ω a OJ F Φ tr N F 0 P- tu Φ Φ ro N P Φ φ d 7t P d d P a rt P ET P vQ Φ P φ d CQ a P u μ- P P μ- . μ- μ- P o o P

P Φ F PJ P- ro φ Φ Φ P 3 co 3 Z Φ Φ d rt rt d vQ P Ω P d vQ a P o P co rt P P rt φ Φ Pf φ P 3 F φ EG a 3 F rt ro ET rt tr Cfl

Φ φ a rt Cfl et P tu tfl φ μ- vQ F P PJ ro co P 3 OJ co et

P- P co a P- rt tfl P- rt- P F P co Φ P ro F P d a f rt P

P Xi φ F μ- 3 ro F a CO co P φ CQ φ tr P- er OJ ro r er Φ z £ DJ rt P PJ φ P P- co μ- P P Φ (U Ω • 3 rt ro Ω PJ P F P C^Q P- μ- φ Cfl PJ P

P μ- P Φ to 3 Cfl ET VQ φ Φ rsi P ET d vQ co Φ P- rt P Φ rt F rt- CQ

O Xi F vQ ro 7t Φ Cfl Φ σ P P P F rt rt- Φ P- P- Ω P Φ PJ i a p- o φ rt μ- P o P Q Pf μ- rt PJ 3 O P rt- ET J 3 o F o d: co O D rt F P vQ ro P rt- a DJ Φ Cfl F tu co P a φ rt rt μ- F P σ • P

P 3 PJ P a • μ- F o Φ tfl P V£) Φ F vQ r a P 3 "> CΛ φ rt Φ rt

PJ o Φ P £ 3 Cd o

P Ω PJ P F Cfl P μ- φ P P φ PJ d o OJ P σ

CΛ iQ P- 3 P 00 T f VD Φ OJ PJ P- Φ P φ Φ F vQ p- er F a Pf P- Φ

Xi P CO PJ er rt Φ 3 < vQ P 3 -. PJ rt rt er φ P CQ CQ p: Φ et a Φ P μ- Φ P- vQ Φ ! F P φ Φ P vQ PJ o d μ- ? **« Φ 3 Φ rt rt P P i DJ F

P rt φ P P a 0 F P- co P P Φ Φ vQ f CO PJ P Φ rt P OJ CQ Φ o f μ- P φ co tu P φ et et tu: rt O P £ Cl P Ω P a Φ P P- Φ P⁾ Φ Φ a F F

DJ co rt rt rt P d vQ Φ P μ- P Φ o φ tr P ro μ- rt- CO P- rt P- P- 7t Φ vQ

P Ω Φ P- Φ vQ cπ P rt D a 10 a rt -^• P- Φ P P co Ω P P P oo o f rt

OJ: ET Cfl ro O a • 7t φ μ- P P- σ> P P tu tr co Φ DJ P rt

F Φ tfl Ω 7t co o CO P Φ Φ fl CΛ φ CQ tr P er φ P tΛ 3 • F P a ro P F ET o rt 1 F ü P P- rt P rt Ω Φ 3 £ 0 Φ a P- P 1 xi PJ P- tu ro Φ P ro Φ Φ rt P d ET J z μ- ro F tr Φ 3 σ ? Cfl t_r

F Pf P rt F F P P 0⁾ a 5 P Φ co rt μ- 1 P a Φ P- φ P- rt Ω Φ d: 1 PJ F O P f Φ vQ a P ro Φ Φ Φ P- 1 1 Φ ^•P ET μ-

P f rt O O et P CQ PJ 1 1 rt 1 PJ Φ rt 1 1 1 co a

00 ω ro ro F F cπ o cπ o cπ O cπ

F a a <i a F d tfl £ σ ro CQ μ- PJ 3 a et z Z Φ rt F O CQ F tfl 7t C vQ P N a

Φ O Φ o Φ P- P P F Φ P P i CO d tu o o Φ P- μ- P P P- μ- Ω d= F 0 rt P d φ Φ

F rt CQ P P o a F d rt J Q μ- rt co vQ rt 3 Φ P P fl PJ vQ Ω E P Φ P P Φ P p- P a P- Ω P- 3 P⁾ p- et Φ P P- F ?r f et P • tr φ Pf et Φ rt vQ vQ

Φ Φ s; co CD ET a P P- F P Φ F Φ co Φ Φ CΛ Φ rt rt Φ o P a et PJ d μ- rt F

CD P P- o DJ CD Φ a P F P o μ- P et P d Pf • P P- co a ro P ? Pi co F tu rt a d et P 3 d P- Cfl s: =ε P P- et er et 10 ro EG P O rt Φ μ- o a a φ Φ Φ P ro P d Ω P- 7t Φ Φ CQ φ co P F d P rt N P CD P F φ PJ d

P- P P Ω φ EG P vQ 3 ET P O μ- r O P P 1 0 ro F F

P Clf £ w Ω P t Φ F a P a ET P

P CQ φ F DJ 1 P- Pf ET P

Ω Φ F ro ro φ a a a P P- sl er PJ P d Φ Φ vQ rt t et ro F a ≤; er Φ to PJ ro a o . vQ μ- F a P- a P co P co

P Φ PJ P ?r er O P- Φ tr P J F ~ P φ et Φ Φ rt rt a φ d z P Φ vQ rt

Φ P P PJ rt F et P co et a f u PJ σ P F 3 P- P- F Φ P- P φ Cfl F Φ P rt CD a Ω P Φ μ- a rt Φ et d F g £ φ 00 ro P Φ P ro P rt vQ P a F φ P- DJ

Φ P- Φ ET 0 P- Φ φ F P fl F p tu P- to P P- co Φ co a Φ F F P P P

P Ω co a rt P N ET ^J F CO σ rt Ω μ- PJ Φ N rt Φ P rt P rt Φ P Φ — P φ co

• ET O ro Φ rt d Φ P > Ω Φ tr CO P P z Φ P- ro PJ P P P > O P Xi μ- P P φ P P P⁾ 1 tfl F F P o vQ Φ φ P P P ro PJ P P 3 O

S3 F 3 PJ Pf P tu: P a F d μ- CΛ P- F F Φ P- P- φ 3 a P a P- o F DJ φ P μ- .&> P- ro z Ω f vQ o Φ 3 Ω Φ DJ J-- μ- O Ω rt t 3 O: vQ co PJ Ω 3 P- vQ P et

P P P P- P- to ET PJ Φ et Pf μ- ET F φ P E Φ ro vQ a ro 13 tr ET DJ Φ P ET a a μ- • P P φ CQ P O μ- rt P rt P⁾ μ- P a P P Xi F Φ P O Φ rt vQ vQ Φ O: vQ d Ω Φ Pf P rt P P Φ P μ- d DJ co et P N ro I P- CQ P P P 3 P rt et E Φ

P P Er tfl et ro » a P O d F F P rt φ z P μ- a Ω rt et PJ φ P- rt P

P O rt co Λ • P- P et P 3 Ti vQ vQ P- rt P- 1 Ω o ET EG N P iQ F a Cfl Φ d tr 3 Xi Ω O σ φ ro ro Φ Φ φ co » o a - rt Φ PJ rt tr p- P μ- φ Ω P F a tu Pf DJ F tr 3 PJ F P P er tu er o μ- et Ω o P- F ro Ω Φ co P tr INI

Φ tfl vQ DJ P 3 o ^•* Φ F PJ P P • a E rt F φ > er Z P- tr rt o φ s; rt

P p- P P P F Φ to N O co d a P- Φ P- P P F Φ a et μ- tr φ P P-

P Φ P d F J-- P EG a ro d F F P Φ > ro P ro rt O ro P Φ Cfl ro P a s: z rt ro o P Φ co J P- P vQ Φ P l Φ P P P a φ P p- a 3 Ω P CQ tfl Φ Φ Cπ tu p- μ- a vQ F vQ et F Φ Φ Φ tr o co et co Pi a CΛ et ro P a F Φ Λ Φ tr rt F P P rt P co tu a φ φ σ μ- F Φ P φ • F d O φ F P Φ P Xi ET Φ tfl Φ φ co a φ ? Ω tr DJ F er P F N Ω CD P F P- Φ a P d P μ- CΛ d P P- P P F 3 F Φ φ d ET φ P P P- Φ d tr P- CD P P Φ Ω P P P- P ro Pf P CD 7t φ tu P

F P Φ P F φ F co P- 3 rt Pf - • P- 3 ET Ω to μ- F ^Q F O: f Cfl EG 3 O P P

Φ iQ P μ- μ- a Φ F F Φ J F ro 7t Φ φ Φ P- Φ P PJ Xi CD φ P rt- a Pf ^• DJ Φ Φ Φ 3 Φ to Cπ F P i CO o CD Φ P P N F 3 P P P- F P F co • u rt φ EG d vQ P rt P- P Φ P tu P Φ P F P- d φ rt P- d: Φ φ P : P er F DJ P

P H- PJ Ω rt- 3 Φ P- P- ≤: a F P rt co P P P- d P P P F •P F Cfl ? VD s; P

O P F ET rsi tu F o Cn Φ PJ a Ω 3 rt- • CD O Φ rt P- • a Φ tr P a vQ Φ Xi rt P d tu a f f CΛ Q tr a CQ Φ co F μ- vr> d P

Φ CQ F ? F CQ Φ P 3 μ- a P P Φ PJ et O PJ α Φ d μ- • α P- PJ F • F 3 a σ φ φ F rt P Φ ro φ Φ ro a LQ 3 P d et P F P er P PJ 3 P Φ P-

F J: μ- P- μ- DJ rt P F er P Φ P F P Φ tu Cπ Cfl φ a μ- P α P VQ a Φ ro P F P φ P tu P- F φ • a 0 Φ Ω a P- DJ rt P d P 10 μ- μ- O P- P φ φ a F CO φ P d P P tr PJ φ μ- P F P P μ- μ- ro Φ Ω o Φ

Φ Φ P et CQ Ω p- tr F > P a co Φ d ro a CQ J Ω Ω Φ ET o

P- P -_" < ET 3 Φ tu P Ω P rt μ- Cfl z F μ- Φ rt- φ tr ET P μ- F vQ £ P

P Φ φ Pf z P Φ P F F ET φ Φ co P- Φ CQ P CΛ F rt rt P o Φ PJ P

Φ P a P φ φ P- P CΛ F F F P O φ P ; r et o co a Φ 3 *_"« J. 3 3 a vQ μ-

• SD: μ- P Ω P- tu co a a ^ p- P- Pf rt CD d Φ P PJ μ- φ P P Ω

CΛ £ E P P P tr W P F ro P- « φ P φ P Φ F P Z F P vQ z N φ ET φ Φ tr i PJ • a et 0 P F Φ 3 Φ a o F φ P p- μ- CQ Ω p- F P- P φ μ- P P tr F rt tu vQ Φ CΛ DJ 3 P Φ CO P- P- P CO 3 a ?^ P ro P φ Φ CD Cfl φ Cfl et P- P

P P P- P rt F i > et P J a ro F ≤; Φ d Φ a Pf a et ET P et P- CQ P

P Φ 3 P P o vQ P) a PJ φ F Φ DJ φ Q P 3 P rt P μ- CD rt Φ 3 _^-_^ P- vQ et P o O P Pf Φ d P O 3 er ? P- φ CT. PJ ro 1 P- 1 F Φ P £ Φ

P 1 P vQ 3 Φ et P co Φ rt co 3 P F tu P- P- vQ tr P tu 1 Q l PJ l P- φ P- 1 00 1 P P rt 1 P F 1 1

00 ιv> ro F F o cπ o Cπ O cπ

tfl P Cfl to 3 z 3 a a CO a 3 a φ F CO ffl PJ tu CΛ F tfl a F a a a et F P- Φ fυ

3 φ O tu Φ P- P- o o F o tu Φ μ- P F P- d d O ro Cfl d P d d Φ Φ Φ P CO P μ- μ- CQ rt P 3 F rt O F vQ P P PJ CD iQ F co d P P P P 3 P P- vQ

F Ω F P- tu a DJ μ- P- P μ- P Φ P P • vQ P ro μ- vQ f F a Ω vQ F

F Cl a Φ Φ t ET iQ ro Φ CO Φ Φ Φ 3 Cfl a a Φ Ω F CO co Φ F co P d ro P F

Φ P- F CJ- P P P P F P P- et F P- tr Φ ro et vQ P et P- O P 3 F Φ

P a Φ IV) P- ro Φ et et Z F P- co CQ co Φ O Φ P- 3 Φ tfl P Ω P vQ co vQ

Φ ΪP o CQ ≤ F ro Φ P- Φ co F Φ et P- F 3 ro CJ. 3 P- F CD: F rt co a F F

F P et Ω ro P- P P P Ω Φ 3 O F N P- a P- P φ P⁾: P ro vQ rt tu ?r ro Φ *

CD φ tr μ- CO w Pf ET P μ- P ro P Φ Φ rt a i I Φ 3 Pf tu P ET to Φ P- φ F Ω o to rt to Φ 3 • φ p- rt- o Φ ffl F P CD et P rt P

N DJ P- P P Cfl ET F PJ • ro P P*! PJ μ- Q F DJ DJ Ω P- P rt vQ -_* PJ F Φ d Cfl P φ Φ F co P O vQ D P et P- co P P tr EG L o P P F tu Φ P-

3 P- 7t a P Φ P- α Φ EG P P Φ φ vQ φ PJ • P PJ Φ a a μ- Ω

Cfl CΛ Xi o d ? co P P- PJ et Φ P co a • P- o a PJ F ro P et d F d P tr

7t F O P P Φ F F Ω F tu et DJ P P ro d tr VQ P CO μ- P co P Φ

O ro P co F O P O ro Φ F σ Pf μ- F r co VQ • PJ P Ω F • Xi co Ω iQ F P

F o O P- PJ ET CO P o P F et co P μ- P- tr Φ vQ O Ω ET er CO Φ P

F 3 F f et DJ φ Ω PJ Xi ro vQ tfl P o P- Φ P Er P- F μ-

Φ < P- et a Φ ro a a P P- F tr P o P Φ er P 3 F N et φ ro a F P F co

? o a <! i P F Φ Φ vQ F Φ Cfl F Pi N Φ φ PJ O: Φ Φ P Φ a CD d P-

F P d φ CD P co 3 Φ ro o P P- tu μ- Φ P P- P- vQ P P- N P Φ P P Ω o P a P^l CD o P Ω co P P P- co P P F Φ ιQ s: EG F CO vQ tr

P tfl Ω CΛ co 3 0 P F tfl P Cfl tr £ et φ a vQ o μ- F et P- PJ a Xi co

F ET 5 ro P Cfl P 3 r Cfl F μ- o Pf μ- ro Φ tu a F u O P d F ro F Ω Φ o

F et F Ω DJ P- P ro P- et P a

P Φ P- P cπ ET 3 P Ω er Φ tu P PJ 3

F Pf a P PJ tu tu tr P F φ φ Φ F vQ Cfl F Φ tr F P F P et DJ P F Pf F co F F PJ F P d P CQ > rt p- PJ - Φ P- a P Φ Φ tfl P PJ •fl a P co d d F et P- P P et 3 PJ vQ d P d CD F d P μ- X a F φ

P- O P P P- φ Cfl P • PJ F P Φ co a a co CQ Cfl rt et P- d F

F co F PJ co ro

P EG vQ a 10 F tP F a 3 F P- d N PJ F a φ P 3 P F a

F φ DJ Ω " et O F φ σ P- ^ CO P- tu: d: Φ P d φ P d= Φ P DJ Ω co d P F vQ ro ET • P CD P P- Ω Cfl co tP F vQ er P r P Pf CΛ Er a

P er Φ o Φ to CQ Φ ET er et et Φ P 7t co P- F a P φ et P- μ- Φ a iQ F vQ PJ P J σ σ DJ co Φ O d o vQ F P- Φ d P^i P P- P tfl 3 P

P- Φ Φ Φ CO φ φ F Φ Φ P- Φ P EG P P ro l a P P P o F O P F

Φ et P- P tr p- P DJ F Cf P- co P- Q PJ vQ F 3 Φ a vQ P o P φ xs o

P P F d: Φ O Cfl P P- CΛ P Xi P • F CO P- CD: P d CΛ co rt F a ? 1 PJ

Φ PJ φ er P P o P tfl Ω Φ P- CD er F ιQ Ö= • P o F PJ vQ a ro rt

Φ a F

P vQ P vQ F t tr a a 3 tr Φ P Q F O d ro vQ d o f rt φ P P o Φ

Φ φ P Φ CD o 3 P- Φ P- P- CΛ F Φ Φ P P CQ tfl CO P P et P 0 F

P F Cfl Cfl φ F F Ω Ω co ro N μ- 3 tu er i Ω 3 Xi tr tfl P μ- F

Φ a rt F d Ω F ET tr z P Φ F F EG Φ Φ ro PJ N F P φ Φ ro

Sl 3 φ φ Xi P tr co co Φ F P- φ co P- Φ er P- tu P 3 p- a s: DJ H P P

P- Φ 3 F DJ a Φ P- P- P Ω P- F vQ P Φ O F o tu: F co CQ . a P- F tfl

P P F a Ω Ω P- ET Cfl φ F Φ o P er o tP tt-. et d P φ Φ F a et tfl F 7t 7t ET tr F Cfl et φ P F Ω F Φ F

• Φ P a P P φ

3 • F o o VQ F P- φ tr a φ Pf PJ a CTi P vQ d F f

P- O F P a Φ Φ rsi 71 tß 3 P φ P- PJ EG d PJ F C^Q P o CΛ t a a et F F F Φ P- a tu P- P 0 et Φ PJ: co F P PJ co w d O et vQ F d P

P- Φ et P- tr Φ J P P Φ P P to P P P CD P F vQ P F P vQ er O φ P Φ φ N Pf Pf φ CO Hi Φ φ F φ rt f Ά P er CD ro a Q PJ: a rt fl P

P vQ z et et P CQ £ PJ p- rt tfl CD co F er P rt vQ ro . F φ

< P- et • O 1 a F Φ P Pf P PJ • F F o Φ P- Hl F φ P P P

0 3 F P N d= P P- P CΛ et F ro z P- F P- ~j

P CD a P σ P>

3 VQ PJ a d P μ- φ P CQ P 3 o 1 a P Φ N Φ F PJ to P P- ro 3 P P Φ Ω F i P- ro tr ro I P P PJ Z P P

Φ PJ Φ F Φ CO 3 ET P to Ω P F F d d ro co

1 P a o P- et PJ 1 Φ F • P F co P- * d

Φ φ 1 P 1 P d 1 et tu PJ 1 P P 1 1 1 co P 1 a

00 00 ro ro F F cπ o Cπ o cπ O cπ

f to P < a CΛ CQ Φ et P tv> a vQ ro Q z F tr P Ω F F PJ α a α tfl a tfl et P tfl

CD Ω μ- o Φ Xi Ω P- F Φ μ- 00 Φ CD Ω φ Φ Φ Φ tr P- PJ P tu ro Φ F tu 3 Φ μ- co

P ET ω 3 3 ro tr P d H Ω _* Cß er OJ tr μ- μ- P ro vQ Cfl fl Cfl P ro P μ- P Ω

P Φ μ- P- P- 3 ET PJ P F co et £ P • co a ; P F Φ F P-

• P Φ £ co Ω Φ 3 P- P et N P d • μ- Φ Φ ΪV Φ Φ ro Φ vQ to F et F et cn

P J ro a PJ P O 3 P μ- F ro F PJ et a F P P P ro DJ P a Φ Φ 3 et

CS3 EC d VQ 3 φ F vQ P- P Φ 3 Ω α tP rsi P P) PJ F • F P CQ O P P 3 PJ d tu P P p- P μ- P d et et T CQ μ- et P P F CO 7t μ- d P- P P Φ vQ CJ-

3 F vQ ro 3 3 Ω φ 3 tu i to et ro Φ a *>» F N o P F CQ ro Ω μ- P P Φ er F tu ro ET et ? F φ 3 P- CQ co Φ co ro Φ F a N Cfl P tr P et Φ a

F a F vQ a P- er F F P- CD P Φ μ- t CJ- CQ et w P s; Ω P P- F P F e o

P Φ Φ ro P P- Xi Cfl Φ μ- co vQ • Ω Φ tr > F ιQ Φ P • P <! a μ- μ- Ω o μ- P F Φ d o O o 00 fl i P f tr J P P- P- et Ϊ iQ O o P- N er CQ ET

F rt a et 3 F ET et Ω P- Φ rsi PJ _^ d a Ω P et CQ 3 3 Φ μ- P- Ω

Φ Φ a P- CD Φ Φ Z ET φ F Z P Φ o ω Φ ET a CQ O vQ ro F tr PJ ß P d a o Pf P Cfl tr μ- φ F μ- P- P μ-

Φ P P fl co £ P et P Ω P φ Cfl tfl CO P a Φ d

Φ P ro Ω PJ μ- P Ei Φ P F 3 φ 3 PJ et Φ P Ω

P ro Ω P ET P co CO. P ^ PJ Ω Ω er Φ o p- a ro vQ ro PJ SD: F P- co ro F ET tr Φ P μ- Xi Φ EG d tr tr Φ o P P- ro co 3 P tP tr F P- P • EG a ro LSI P φ Φ ? P PJ Cfl Φ φ μ- CΛ φ Φ ** >Q PJ vQ Φ co et co tu 3

Φ P- a Φ N P P- PJ a F P P co Ω CΛ 3 φ et Φ F CD co σ F O:

P P Φ F £ d rt Ω P Φ er CΛ Ό tr Φ w a 3 p- o EG P ro Xi P- er vQ

F P F DJ 3 CD tr P F μ- EG a μ- μ- co F P- CD: o P PJ SS o p- Φ F F

P- P Φ F Φ • Λ φ O PJ φ φ Ω CD Φ φ Φ tP Ω a F P- F P Φ P-

3 Φ Φ P Φ to N P Ω μ- t F P F tr d 3 f Φ tr P er P VQ P- Xi <! μ- Ω

F P P ro Φ 3 H ^* F "^ er CQ F F μ- et er φ F a P 0 0 F tr

3 φ CQ ro P- P- F ro P P- φ F £ Z VQ t cπ PJ CQ F a Ω P <5 3 P Φ EG a F Φ N F 3 Φ tu P e Φ ro φ 0 a Φ tu o μ- PJ Φ μ- P d a CD P vQ a Φ F Xi ro P- ro tr CO μ- et μ- Φ er vQ P Cfl F P Cfl F P- 3 Φ P CQ a

P Φ P φ P- P d P et P F P⁾ o co J P φ Xi er φ Φ Ω P μ- Φ a DJ K)

Φ P P P⁾ Φ 3 vQ rv> vQ Φ F φ d Φ P μ- F P- P F 7t o 3 Φ co

F 7t F d F ro ro CD Φ P F P F F Φ φ d P Φ et o *l μ- μ- to CQ

P- tfl 0 J F Cπ ro 3 P co CO CQ co tu μ- μ- φ F P- F F ro P 0 φ 3 ω F P ω i Φ J _"•« Ω CO P- CO tr Ω d Ω μ- F er o Φ N F F P J Φ a

Ω φ F fl Φ P- d tr ro ET co P^* CQ Ω P z Φ tu a 3 d P) F et ιΩ P Φ

ET Pf tu et er P 3 PJ tr a F ro P- F F tr ro φ P d Φ Φ P f Φ Φ P P F P

Φ et Pf PJ φ F P fl P- P- P- Ω P 3 • Φ 3 μ- φ P P et Pf P φ P-

P P et d PJ vQ et Φ Φ _" CO tr 1 tu P co F Φ F £ et et P tfl

O Cfl F EG o Φ PJ et et -

> a vQ ro φ Φ P a ro a O tfl μ- a 3

CΛ P P- o Φ PJ co O P tr et O

P P P £ P 3 P Φ Ϊ co Φ P F fl d μ-

•P Φ P P F P a Φ Φ tV> et Φ PJ O J Φ Φ P DJ CQ P Φ Ω P F

Φ P a Φ a a μ- co P- IV) μ- et a et et d P O P d ro f tr vQ et μ- a PJ P a P N Cfl P- a P ro μ- Φ Φ Φ CQ rt P P to F et Φ co Φ

Ω tr Φ fl fl P- α Φ d i Ω p- Φ d P co P P

Φ P F o vQ tu P P vQ P tr Φ P Cfl et CQ PJ et 3 μ- tr P et Ω P- :> P Φ F PJ co o Φ φ ≤ Φ f CQ • Φ F a Φ Φ PJ P>* F 3 co F d ro P- co P P^l 3 F

P μ- P ro F F Φ CΛ Cß 3 φ P F o d F Φ φ Ω p- co o Φ o tu: VQ

3 P P- μ- P co 3 a ro Cfl P- O O ET a P CQ P 3 DJ Pf - F P F P P tP

Φ Pf Ω P o φ J PJ Q Z P F Φ CΛ F F μ- Cfl o F Φ ro Φ F Φ a a et tr Φ P P- vQ o Φ φ φ p- P- P P- EG Φ er CD P Cfl Xi O P> co o P a PJ P P-

P- et rt P P Cfl f μ- Ω Φ F

0⁾ • CD o Cfl PJ tr J P Φ ; r μ- et F P P P μ- ? P d Z 3 CΛ rt P Λ P- F P- F d . Φ o s F Pι et EC Φ

3 φ P⁾ • !^ rt d Ό Φ F O Ω N tr P^ o 3 CQ - F o *_* 3 Ω μ- F J F PJ Pf

P vQ P- et α P- P F co Ω Er μ Ό F C: P- tr a P- d P μ- F et

IV) a P P ro CO et tu a tr μ- d Φ P P- er er F F φ φ Ω P P er j-. Φ ro Xi F P Ω Φ P- d N Φ P- Ω 3 μ- F Φ N ro Φ z p- P tP tr a F a

P F o tr P CQ co s: CQ Ω Er F PJ F d Q P ro d Φ Cfl φ μ- a φ ro ιQ p- F s: PJ ro 1 et Φ tr F CD Φ ? CO vQ et F 3 i et P Φ φ P- P

Φ 1 CD P- d P- et d P et 1 Φ ro Φ 1 1 ro tu P P 1 1 l P Cfl 1 F CQ 1 1 P- P P a 1 F 1 a 1 P

00 ro ro F F o cπ D cπ o cπ

Φ φ d P- 3 CΛ ? Pf F P vQ φ PJ P EG 00 DJ CO <fl PJ z 71 CO vQ F a a EG CΛ Φ CO a co

P- P- P P O: F • o P- φ P μ- d ro PJ * P F μ- P o O Ω Φ F ro ro DJ Xi P co P- Xi

P P a vQ P 1 P Φ PJ Φ P Pi P- F a P v co a P F CO P- co P F P- Cfl Φ φ Φ

Φ Φ F O α et P P F φ Ω er P- Φ (D vQ d F P- F Φ co tr P F P P-

EG Λ P- μ- 3 μ- DJ et Φ P- CQ a tr F 3 P et Φ P PJ Ω Φ CO a et F Xi ro Φ vo Ω

CΛ DJ Xi P Ω F 0 Pf • P CQ Φ Φ F F Ω ?T tr F Φ d PJ ro 0 P O tr S F OJ φ tr F a et Ω Cfl 3 ro P- > Φ DJ ro Φ tr F rt F P P P P- F £ F φ

PJ er F P d Φ 33 CΛ ro σι F F P P CO F a Ω a rt CD 7t PJ PJ P

F F et CQ ro Φ F Φ 3 z Φ F et vQ N Φ a s: ro Φ Φ tr φ P 0 vQ P et

F Φ Φ PJ Cfl co DJ -J P- P μ- P- P- P vQ Pf Φ φ P P- P- ro P P a P P- P P P- φ

Φ μ- P d o P F O 7t 3 ro Cfl er Φ o O μ- Φ P — a φ Cfl CA F φ Cfl P

P F F CQ N tu Φ 3 0 CD a et Φ 3 Xi P vQ Z Pf 3 CΛ P- Cfl P- tu et P-

F Φ Φ a d a P P 1 P Q ro P Φ Xi a et Φ μ- φ μ- £ F Φ t φ Pf F Φ σ ro P P- EG CD P Φ vQ CΛ F P P Φ Φ P- Φ P P 3 P F φ P EG P et Φ P PJ

P- Φ F PJ Cfl P φ P- Xi PJ φ d p- μ- P F Φ φ a a CQ O Λ CD μ- d CQ F d et

F F d F co £ o CQ tu Pf et 3 P Ω Φ F et μ- Φ CΛ Φ a ω 3 Ω F P P a P φ d φ P tr Φ o P F P et μ- tr P Φ P P Xi Φ vQ Cfl tr tr CJ. vQ ro •^ vQ P

P 3 vQ F 3 co P a P co ro P =S φ Φ CΛ 3 φ • P- F μ- P- Q Φ Φ ro φ co ro P J d F Ω P- μ- ro φ Φ ro ? μ- Ω P Ω Φ N a P a a z

P P P- Er d P φ d P tr P Ω CTi μ- P P PJ Ω F Φ DJ: o tr P- μ- Φ ≤: PJ φ P- Q F F P P N F F vQ ≤ Φ ro F P a F P P μ- P F P- et F ro P P- o P P ro W Φ Φ vQ F CO P- P F μ- Φ P- o P φ Ω CQ ro φ P P CQ a

F a O P P F a F P PJ 3 3 CΛ P P P • P tr F vQ CQ a P F P- ;*r φ

P d P fl φ a SD: a φ Φ a £ F PJ Xi μ- a a 3 et Φ Φ ro Φ φ ro P et CD P- a φ P F Ό Φ Ω Φ 3 P PJ CO vQ F F Pf d P φ P 3 CQ F P . d P P-

P Ω P⁾ Φ φ co ET P P d= et P fD μ- O: P P a oo Φ : Φ a F N Φ

P tr ? p- P ro P F er Φ ro Φ P N P ιΩ P P- O CO P P 3 tfl P- > φ co et F Ω F Sl Cfl 1 P- Φ P P et F μ- P CQ vQ d 3 Φ CO a P- ro F Φ F a F Φ

> μ- tr P- P- φ o a P P P- CO μ- μ- d φ vQ 3 μ- P φ ro Ω P Φ CO PJ P CQ

PJ P φ Φ P a P o P- OJ et Cfl Φ 3 P ro F Pi: P P tr F f Λ CQ φ D ro

P C P P a Φ rf- vQ et φ ro F Φ Ω P CQ • 3 3 ro F d et Cfl rt Ω ifl P CD oo Q F F P d P Co φ P- P- Cfl P et d tu: P- .t-. a z P 3 . P F O CO 3

Φ Φ P CQ et ≤; φ .-_^ P Φ • r F tP F Φ CO φ iQ CD O P- F Φ t J to d Sl er vQ F ro P>: P O ro PJ P^ P CQ P Φ vQ 3 O P vQ α P Ω vQ 3 φ F i Φ φ Φ o DJ tr et tr P d O F a φ z a ? P PJ Φ tr ro P- F Φ

P P P ?v vQ P et F Φ 3 F P EG P P φ EG ro ω F μ- φ J Φ 3 P F 3 F o

O P a PJ Φ a • F P co £ vQ et tu F tu μ- PJ P i φ Φ P P et P- CD: tu φ Φ

Ω Φ P 3 Φ Ω φ Φ CD F F P F φ Q *•_* P μ- F P a P vQ P Pf d: P P PJ: co EG P- to tr F er ι r er a _"* Φ er 3 P- φ d= o P φ a P o

Φ er F tP P- Cfl Φ φ tu P et F P- 3 F ro Ω f tr a 3 Ω PJ: a CQ φ Φ ro Xi

P Φ Pf Φ Φ P Φ et P P F PJ Φ Φ P- CD tr tr o Φ DJ P- tr P P et Cπ Hl

P O: P d P _"» Φ F Ω F P- co co Xi μ- P φ Xi P o F φ a a P et P-

Z P EG P a P- ^ tr F ro et 1 F ro P F P ro DJ P- CO CD: <!

Φ Φ P £ J d a Ω o o et s; φ 3 a ro P F a d= ro P 3 Ω CQ Ω P O

P P- φ PJ F μ- P tu P P P- P Φ o P ro Φ <! P- er P- EG et μ- tr μ- tr a P a P P F er P Ω CQ F F P- P P μ- F ro φ Φ Φ P (U F rt Ω φ φ er

Φ Φ P F tr CO IV) PJ P⁾ Cfl Pf ro 1 P μ- F pi F P P ro F co 3 tr P Φ

P d P- φ Φ σι Pf ?V F φ a φ ro P P tr tu 3 tr μ- PJ PJ £ et P- rsi P P- μ- P- Φ et F • P PJ o P P 3 F F d F a F Ω d vQ a PJ tr

*^* Φ a F P CQ P- φ — - a P et 1 F Φ O P co P- _^-_^. φ tr O P Φ et co Φ

DJ P- 3 φ Φ et P P- ro α Φ <Q P- a φ P ro P a Φ P μ- tr φ P Φ P- s:

P F CJ. P- P P φ P Pf co Φ ro Φ o P et P- 3 Φ N P- F a F P Ω Φ

P Φ Φ F φ φ o P CΛ o P et Φ P tu P s: £ Ω φ μ- a P- o P- tr vQ

• P s: F Pd P- CΛ £ P 3 Ω P F μ- CΛ ro et φ Φ tr P Φ φ Cfl P J F

1 Φ tS3 Φ μ- P Ω Φ F μ- fl tr a Φ Φ d <l 3 P- P- P- et et CQ P Ω CD F a •

P- Φ 3 Ω tr F PJ F Φ P- P P P tr O 0 Q F PJ CΛ tr a PJ d F μ- φ Er o PJ ? 3 Ω Φ F Cß P co P et φ F a ro et si φ a Cfl α

P CO F P F et F 1 F P- tr F to φ F Φ d P F tu tu: P- P a Φ d a Φ F d et F μ- 3 et φ P P μ- er 1 P P 1 Φ o PJ: P P Φ P 1 1 1 tu 1 DJ P 1 1 P d Ω iQ 1 et 1 Φ 1 tr

00 00 ro ro F F

Cπ σ cπ σ cπ O Cπ

F d φ

P P P-

O F P

P Φ

Φ P P

P P- a Ω

CD Φ F d 3 F

CQ 1 tfl 3 a P- tu ro P iQ

3 F P

F ro o d et φ CQ p-

3 CQ Q

P- o

3 Φ tr tu μ- Φ Q P P

P Φ

Φ CQ EG

F tu

P- £ F

CQ PJ F

Ω Q F tr P Φ

Φ Φ μ-

P et F

F ro φ Φ P

P F

CQ a ro

F Φ

Φ CQ J

P P

CO iQ

P^ i ro

O μ- o

P P P

F ^•p a

PJ o P

Pf F ro

F CD F

P *_*

F P- co P- μ- P- P

P φ J. P ≤ μ- et ro

N Φ F μ- o

Φ tfl F

P F Φ

F Φ P f 1

00 CO ro ro F F cπ o cπ o cπ o cπ

F £ -. P co Φ F CQ d a P- •fl p- P a φ P a a rt 7t a P a P CQ tu: O vQ et 7t tu ro tr Φ Cπ μ- Φ et P CD P μ- fl Φ Φ P φ Xi p- d P o Φ φ Φ p- Xi c φ CD PJ o φ

Pf F Φ P P P μ- a 10 vQ O P P F P- ro ro P o P P P- P o P- tP 3 F F P P et PJ P vQ Φ F <! φ • F O Ω P vQ P F Ω F P Φ μ- tu F F a

F F CΛ Φ 3 φ φ Φ φ P- P- CΛ F F P < Cfl φ DJ F F P F Xi P 3 P P- tu Φ ro F P i er P- P P- P P F Φ ⁾ CO VQ P o F P f PJ 1 3 O Φ PJ vQ CO f P

_^j ; r PJ PJ μ- 3 F P F φ >!>. P D O et co μ- P P * et a φ a PJ F P vQ Φ Ω et • o vQ F F PJ d EG Φ μ- P et F a o Ω PJ Xi d P O vQ PJ P P F

3 P Φ F a Q P P⁾ P N F J Φ tr a P J P F F P P £ φ Φ P α p- F P Φ Φ P vQ F u a £ Φ Cfl φ Cfl P- d et Φ co 3 a v O P- φ P- tu F PJ P Φ

F PJ P et Φ φ er P- d tu μ- μ- to P P P P i Cß F ro F tfl vQ μ- d P*l a P - PJ F φ et P F O P F vQ P vQ Φ a P o a 00 et vQ P P- P- P co o O a F d CD O φ a vQ P F a φ N vQ to P ro 00 P F F CQ ro Φ Ω P N Φ

Φ F P- φ P co P- Φ co P- vQ d F P Φ et P PJ ro Ω P rt F a et d F

P ro F F Φ CTi F vQ X a Φ 3 CO 1 vQ P ro P Φ P tr F Pi φ Φ PJ 3 Φ

OO a d Φ CQ Φ co φ μ- P O a Φ ro P- CΛ P CO P- Φ ro Φ P 3 ? ?

CΛ P- P f P- d P cπ 3 φ d: o F O CO P- P F F i P to P P F F i et i 3 Φ vQ et Cfl P Φ DJ: z F φ tu et Ω Ω P o o φ ro a P^ 3 i 1 P tu μ- P et a F N εo O ro μ- F μ- F tr F P P EG tfl Φ O ro J a μ-

F F μ- co O P- Φ d Φ er P P Xi μ- φ CD Φ ß o

3 3 vQ et Pd ro P⁾ F O P F a o co

F P CTi P <1 LSI 3 P Φ O co 0 P F P vQ Pf F φ P- F ro F tu CO et Ω

Φ a μ- Φ φ Φ 3 p- P a μ- P F et Φ P P- ?r Ω er ? Φ PJ F μ- F

P ro Ά d co P P- P fl DJ a φ Φ Φ Φ 00 ;_*r ro CQ 3 o F F F P- - F ω φ Φ

F P μ- P Ω F F P vQ a P P F a 3 et o Φ P- Ω -3 Φ P P F P- ro P

Φ vQ a F EG φ Φ et P P- d Φ F co F O o 00 P- O ro co et :

P- rsi • φ PJ P f Φ Φ P co μ- P C μ- P P F F l P- F F P F Ω d Φ o

F Φ ro F F d O rt vQ DJ P μ- co P F ) P- a P • φ Φ CΛ *«« tr P P P d p- F P- to er Φ 3 i O Φ d φ F F a φ d Φ o PJ P P Xi Φ a rt

P F ro P PJ F P- F i P F φ Φ P- p- • P F tP et F o > P- z P to J Q φ r d Φ F PJ F Φ φ O F μ- P N co F P- P- P ro z P o 00 Φ Pf 00

P a P Φ P- d CQ d Cfl Pf P φ P N p- D F Pö N P- Φ o Φ i P 00 P et

CO F P⁾ F F P CD P μ- et 3 ro φ d d μ- d Ω o

P P a P- P o co o Φ

CTi Φ P LSI φ Φ vQ ro vQ co P Φ φ P F 3 P iQ Ω F et Φ P a F μ- P F P- N

P- vQ ro 3 P φ P rt O F P P Cß Ω ro tr <! Φ 3 P CJ. ro DJ φ F Φ Ω d

<J F φ p- Φ Φ P • er μ- P φ et £ φ P F er rt ro Φ P P- P- P P J P tr 3

Φ d CQ F P F Φ <! P- Pf φ tu P σ P- P P P- F Q N μ- d - iQ

P P et ro et φ ω α P φ o rt P et CQ a F P <! P t P P- CD O P F Φ oo co

F vQ Φ P 3 ^J p- tu Ω P P to F P- a vQ o Φ Φ F Φ Φ P μ- F Xi co o Φ d F F 00 φ Φ Ω EG tr O a P- PJ P φ ro F P O: P P o Φ Φ PJ et 3

P 00 F ro 00 P vQ F DJ ro P φ IX d tu F μ- F tfl Φ Ω N F Ω P P a Φ z μ- a ~J F μ- F φ £ er F P P- P Φ et ro Cfl co X P- F Φ tr d F P- 3

Φ Φ F μ- er PJ J er CO a F o F F et Ω Φ d F P a 00 F P PJ

P d d Cfl co μ- et P F to Ω er P- Φ 00 3 α (D: P tr P N P P- vQ Φ ro et a vQ

P P et F P rt φ DJ F Φ Φ 3 P- P P CD P P a ro 3 . P

=s a P vQ a μ- Φ μ- d Φ P Φ iQ i o μ- a - co _^ 3 E φ N CJ. ro

Φ o CJ. d Φ •x: P F ro P tu to P Φ 1 a Ω P- F σ vQ ro P tfl d D φ F

P a P co Φ P rt Φ F Ω tu et er a Φ F ιQ P- a Xi Φ P F P- P P- z μ- a ro a ^1 s; a Z 3 P φ t P" d ro μ- o F ro O ro d 1 F a J P SD: ro ro to

Φ P P Φ μ- PJ Φ 3 PJ tr Φ F et a P P P P a PJ F F Ω P- Ω

P d < μ- Φ -ι P vQ F Φ d J F vQ a P- PJ 3 . F Ω O P P- P F tr tfl F

• F

£ P ro F μ- Φ a P φ P Φ P Φ Φ Φ φ P o-. < o F rt vQ P φ d fl F tfl ro

Φ vQ P co P a Φ 3 F F F 3 vQ F P P vQ tfl O F μ- φ P CQ F φ P to F er Φ Φ <! et φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ F F P- P v z φ P a • CQ ? F

Φ > P- d 3 P Cfl O O P 3 P P P Φ P- μ- P F φ P ro P- F er Φ μ- F Cfl P μ- P P F J- φ et φ σ 3 P Ω tfl • F F a P α Φ P P Φ P

F et a F D Φ Φ P CΛ Φ P- μ- tr F F Ω φ PJ P- P- O P CQ a Pf ro P- P tΛ Cfl 00 s; F i P O to • J Φ *£, tr P P φ P a P F ro O a P ro o CQ i μ- J-. ro CD PJ Φ J a ro 1 f Φ P ro ro φ 3 ro

P P Φ μ- tu 1 μ- P F P- P Φ 1 a 1 to co P P Φ P 1 P 1 a Φ F F F 1 1 CD φ P- 1 1 CO ro 1 P

in Fig. 13 dargestelleten Anordnung wird der Kontaktpad 32 mit der Zeilenleitung 37 und der Kontaktpad 33 mit der Spaltenleitung 36 verbunden.

Soll der Widerstand des magnetoresistiven Halbleiterelements 34" bestimmt werden, wird an die Zeilenleitung 37" und die Spaltenleitung 36' eine Messpannung angelegt, um mit der Messanordnung 39 den Widerstand bestimmen zu können. Dabei ist von allen möglichen Strompfaden nur die Diode 35' in Durch- lassrichtung geschaltet, während alle anderen möglichen

Strompfade immer mindestens eine Diode 35 in Sperrichtung enthalten. Es kann damit selektiv der Widerstand bzw. die Widerstandsänderung im magnetoresistiven Halbleiterelement 34' bestimmt werden.

Fig. 15 zeigt eine Matrixanordnung, in welcher die magnetoresistiven Halbleiterel ente 34 durch einen Transistor 40 entkoppelt sind. Eine derartige Matrix lässt sich mit den in den Figuren 9 und 10 gezeigten Anordnungen verwirklichen.

Die Matrix umfasst wiederum Spaltenleitungen 36 und Zeilenleitungen 37. Über die Zeilenleitungen 37 kann jeweils eine Messpannung an ein magnetoresistives Halbleiterelement angelegt werden. Der Kontakt 41 der liegt jeweils für alle Tran- sistoren 40 auf dem gleichen Potential. Über die Spaltenleitungen 36 können jeweils die Transistoren 40 angesteuert werden, also zwischen leitendem und nichtleitendem Zustand geschaltet werden.

Wird das aus magnetoresistivem Halbleiterelement 34 und Transistor 40 gebildete elektronische Bauelement durch die in Fig. 9 dargestellte Anordnung gebildet, wird das auf dem semimagnetischen Kontakt 1 angeordnete Kontaktpad 16 mit der Zeilenleitung 37 verbunden und die Gateelektrode 12 mit der Spaltenleitung 36. Der durch die Metallschicht 17 gebildete Kontakt (Drain) liegt bei allen Feldeffekttransistoren auf dem gleichen Potential und entspricht in Fig. 15 dem Kontakt 41.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten bipolaren Transistor wird der Kontaktpad la mit der Zeilenleitung 37 und Kontaktpad 20a (Basis) mit der Spaltenleitung 36 verbunden, während der Kontakt 16 (Kollektor 21) bei allen elektronischen Bauelementen auf gleichem Potential liegt.

Um in der in Fig. 15 dargestellten Matrix den Widerstand des magnetoresistiven Halbleiterelements 34' bestimmen zu können, wird an Zeilenleitung 37' und Kontakt 41' eine Messpannung angelegt, sodass mit Messgerät 39 der Widerstand des magneto- resistiven Halbleiterelements 34' bestimmt werden kann. Über Spaltenleitung 36 wird der Transistor 41' angesteuert, sodass die mit der Spaltenleitung 36' verbundenen Transistoren 41 leitfähig geschaltet werden. Nachdem nur in Zeilenleitung 37' eine Messspannung anliegt, wird nur beim zugehörigen Transi- sor 40' ein Messkreis erzeugt, sodass selektiv nur der Widerstand des magnetoresistiven Halbleiterelements 34' bestimmt wird.

Die Änderung des Widerstandes im erfindungsgemäßen magneto- elektrischen Halbleiterelements beruht auf einem neuen Effekt, der sich von den bisher bekannten magnetoresistiven Effekten, wie GMR, AMR oder TMR grundlegend unterscheidet. Das magnetoresistive Halbleiterelement kann in eine Vielzahl von Bauelementen integriert werden und lässt sich in seinem Auf- bau in weiten Grenzen variieren. CO 00 ro ro F F

Cπ o Cπ o cπ o cπ co CO co 00 ω ro ro ro ro ro ro ro ro ro IV) F F F F F F F F F F VQ 00 ^1 CT) Cπ 00 ro F to

C ro F O vo 00 C Cπ J co ro F o co 00 -J C cπ .&. co ro F o φ d vQ

£ a iχ) co £ £ P rsi 3 F £ to tfl F £ £ σ CΛ Q n £ £ F CΛ £ CΛ CO F N P φ CQ

CD O O 1 1 P- CD CD 1 φ PJ CQ φ O CD 3 ro CD CD P o fu PJ J DJ Φ d 0⁾ Xi Xi O Z P- P N Q P P a a F et et a F vQ O F F Cfl P- P- F et PJ d F et vQ vQ P F vQ μ- P- et Φ Ω CQ Φ

P F F o 0 P- PJ PJ o F P F CD F P- F F PJ tu P- P ro φ P P P co P P P Φ μ- F F P- φ PJ PJ et F N F F et Φ Φ μ- F Φ cn F d F F P Ω a φ φ Φ O F Φ P P P F rt Φ Ω

F Pf ?? p- P- P- F F P- P F φ F F ro P F F ro P- F F F 3 P et P- P- F ro 1 P F

O F F φ Φ d f f Φ μ- P Cfl F P vQ CD Cfl Φ φ μ- P- DJ tu F Ω Ω P- P 3 Φ

P •P Xi P P 3 o 0 P co C^Q Ω O Cfl Ω Ω F Pf o fl vQ F Φ tr F PJ PJ P

Φ tu PJ et et co P P et Ω Ω F P Pf tr tr φ et μ- μ- P F et F F 7t vQ O

CO a a Φ ro d F F ro tr tr μ- PJ P- P- ? P Φ φ Φ a P d 0 P P

P- P P er PJ PJ P Φ μ- Ω P Ω Ω et o P P F P P P Φ F co co Pf Pf CQ Ω F PJ F F P a d P P- EG vQ vQ F F J

F t to et et et EG tr F F F et μ- ro P P co PJ P- ;v

P- Φ ro P J co et ? vQ vQ Ω u Xi Pf CQ F

<1 P P PJ F i d F P tu et Ω ro Φ ro F er Φ 3 ro F P F

Cfl P- P- F μ- co P- PJ Φ Ω Ω Φ Ω Xi F P

EG F tr p- F tfl DJ F

PJ rt φ F P Φ EG

F Φ P ro PJ F PJ er P φ 3 F F

F er F ro F er

Φ ro φ P Φ F

P- P 3 F F Φ

F Φ φ P- φ p- P F

P Ω F φ φ tr P

F Φ 3 Φ P

F

Diode Spaltenleitung Zeilenleitung Elektronisches Bauelement Messinstrument Transistor Kontakt

Claims

Patentansprüche

1. Magnetoresistives Halbleiterelement, umfassend einen ersten Kontakt (1) und einen zweiten Kontakt (3), sowie eine zwischen erstem (1) und zweitem Kontakt (3) angeordnete

Schicht (2) eines nicht magnetischen Halbleiters, wobei der erste Kontakt (1) aus einem semimagnetischen Material besteht.

2. Magnetoresisitives Halbleiterelement nach Anspruch 1, wobei das semimagnetische Material ein Halbleiter ist.

3. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 1 oder

2, wobei zwischen erstem Kontakt und der Schicht des nicht magnetischen Halbleiters eine Tunnelbarriere angeordnet ist.

4. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der zweite Kontakt (3) aus einem nicht magnetischen Material besteht.

5. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der zweite Kontakt (3) aus einem semimagnetischen Material aufgebaut ist.

6. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 5, wobei zwischen dem zweiten Kontakt (3) aus einem semimagnetischen Material und der Schicht (2) aus dem nicht magnetischen Halbleiter eine Tunnelbarriere vorgesehen ist.

7. Magnetoresistives Halbleiterelement nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der zweite Kontakt (3) aus einem ferromagnetischen Material aufgebaut ist.

8. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 7, wo- bei zwischen dem zweiten Kontakt (3) aus einem ferromagneti- sehen Material und der Schicht aus dem nicht magnetischen Halbleiter eine Tunnelbarriere vorgesehen ist.

9. Magnetoresistives Halbleiterelement nach einem der An- sprüche 1 bis 8, wobei das semimagnetische Material ein II-IV Halbleiter ist.

10. Magnetoresistives Halbleiterelement nach Anspruch 9, wobei der II-VI Halbleiter Be_xNnyZnι-_x-._ySe ist mit 0<x<l, 0<y<l und 0,0001<y<0,2.

11. Magnetoresistives Halbleiterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Strompfad eine Schottky-Diode zur Entkopplung vorgesehen ist.

12. Magnetoresistives Halbleiterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Strompfad eine pn-Diode zur Entkopplung vorgesehen ist.

13. Speicherelement umfassend ein magnetoresistives Halbleiterelement gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein benachbart zum ersten Kontakt (1) angeordnetes ferromagneti- sches Element (9) .

14. Speicherelement nach Anspruch 13, wobei eine Schottky- Diode zur Entkopplung vorgesehen ist.

15. Feldeffekttransistor mit eine Source-Elektrode (14), einer Drain-Elektrode (15), einer Gate-Elektrode (12), wobei zumindest ein erster Kontakt (1) aus einem semimagnetischen Material vorgesehen ist, durch den spinpolarisierte Ladungsträger die Source-Elektrode (14) und/oder die Drain-Elektrode (15) injiziert bzw. extrahiert werden.

16. Bipolarer Transistor, umfassend einen als Emitter (19) wirkenden Abschnitt und einen als Kollektor (21) wirkenden Abschnitt und einen zwischen diesen angeordneten, als Basis

(20) wirkenden Bereich, wobei zumindest ein erster Kontakt (1) vorgesehen ist, durch den spinpolarisierte Ladungsträger in den Emitter (19) und/oder aus dem Kollektor (21) injiziert bzw. extrahiert werden.

17. Magnetischer Sensor, insbesondere Lesekopf zum Auslesen von in magnetischen Speichermedien gespeicherten Informationen, umfassend ein magnetoresistives Halbleiterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, elektrische Zu- und Ableitungen zum ersten und zweiten Kontakt (1, 3) sowie eine mit den Zu- und Ableitungen verbundenen Messvorrichtung zur Messung der Änderung des elektrischen Widerstandes.

18. Verfahren zur Messung der Stärke eines Magnetfeldes, wobei das Magnetfeld auf einen Sensor einwirkt, in dem Ladungsträger in einem ersten Kontakt spinpolarisiert werden, die spinpolarisierten Ladungsträger in einen nichtmagnetischen Halbleiter injiziert werden, und die Ladungsträger aus dem nichtmagnetischen Halbleiter in einen zweiten Kontakt extrahiert werden und die Änderung des Widerstandes gegenüber einem Ausgangszustand gemessen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Ausgangszustand durch einen Widerstand des Sensors ohne Einwirkung eines Magnetfeldes gebildet wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei die Ladungsträger Elektronen sind.