【摘 要】
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本文主要研究了Si共掺杂和高温退火对典型Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体(Ga,Mn)As薄膜的结构和磁性质的影响，主要内容如下：
(1)系统地研究了(Ga,Mn)As薄膜磁性质随Si掺杂含量增加的变
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本文主要研究了Si共掺杂和高温退火对典型Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体(Ga,Mn)As薄膜的结构和磁性质的影响，主要内容如下：
(1)系统地研究了(Ga,Mn)As薄膜磁性质随Si掺杂含量增加的变化。不论退火前后，当掺入少量Si时，薄膜居里温度TC明显下降，而当Si掺杂含量进一步增加时，TC值又会逐步上升，甚至超过未掺杂的(Ga,Mn)As。载流子浓度p的变化规律也与TC一致。晶格常数的实验测量和理论计算结果表明，Si共掺杂后薄膜铁磁性的变化是与Si掺入后的晶格位置有关的，在轻掺杂情况下Si替代Ga位，形成SiGa施主补偿空穴，从而使TC及p值下降；而当掺入更多Si时，它们将可能进入间隙位形成SiI，而SiI是有利于增强薄膜铁磁性的。因此由Si共掺杂(Ga,Mn)As引起的铁磁性的变化是SiGa。和SiI对其共同影响的结果。
(2)通过高温退火(Ga,Mn)As得到闪锌矿结构Mn(Ga)As纳米磁性团簇嵌于GaAs基体的复合颗粒膜。退火条件和Mn含量对颗粒膜的磁性质有很大影响。当退火温度为650℃且退火时间为10 min时，高Mn含量的样品在低温下表现为类自旋玻璃态，冻结温度TB为45 K，低Mn含量的样品则保持室温铁磁性，理论分析认为不同Mn含量引起的磁性差异是由颗粒膜内磁性团簇间不同类型相互作用——偶极子相互作用和RKKY作用相竞争的结果。
(3)研究了类自旋玻璃态Mn(Ga)As∶GaAs复合颗粒膜的低温自旋动力学特征。通过测量TB以下不同温度的热剩余磁化强度随时间的变化研究了磁化弛豫过程。记忆点实验则表明该复合系统具有明显的记忆效应。利用基于等级模型的平均场理论对温度循环实验给予了理论解释。
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