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该文开展的研究工作主要是采取离子注入的方式,结合Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体良好的电学和光学性质,在GaAs和GaN材料中掺杂过渡族元素Mn和Cr,以及稀土元素Gd.通过采用不同的分析测试手段对材料的结构、组成、光学性质和磁学性质进行系统的研究.主要包括以下内容:1.在半导体中制备磁体-半导体混杂结构可以实现自旋极化注入.该论文采取大剂量低能离子注入方式,在半绝缘性GaAs衬底表面之下得到铁磁性Mn-Ga化合物团族,并进一步研究了所生成铁磁性团族在不同的退火方式和条件下的变化特点.2.通过高能离子注入方式制备铁磁性的GaMnAs薄膜,低温条件下分析样品的M-H变化关系.3.对GaMnAs薄膜进行结构分析,没有发现新相的存在,衬底(004)峰摇摆曲线的一侧出现Mn注入导致晶格膨胀所形成的突起.采用电子显微镜对制备的截面样品和平面样品进行分析,在表面之下存在注入层,没有发现新相的衍射斑.4.采用双离子束沉积设备在不同实验条件下进行GaGdAs样品的制备,并进行磁性分析,发现其中一个样品在室温条件具有铁磁性.5.分析不同剂量的元素Gd注入GaAs衬底的结构特点.根据(004)峰摇摆曲线的对比发现,在衍射峰的低端处存在注入所导致的突起,并且突起的形状与注入的剂量存在密切关系.元素Gd注入后Ga 2p的束缚能向低能端发生化学位移,而As 3d的束缚能则向高能端发生明显的化学位移.6.采取高能注入方式制备铁磁性GaCrN薄膜,结构分析没有发现新相的生成,但Cr注入后衬底(0002)衍射峰半高宽增加.运用SQUID在变温条件下,发现所分析样品的磁化强度在10~300K温度范围内基本保持恒定,表明样品的铁磁性转变温度高于室温.