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碱土金属(如Sr，Ca)掺杂的钙钛矿锰氧化物属于典型的强关联电子体系。其中，由于电荷，自旋，轨道自由度之间强烈的耦合作用，表现出庞磁电阻效应(CMR)、金属.绝缘体相变、电磁相分离等丰富的物理现象。目前，已成为自旋电子学的热点研究材料。同时注意到一定Sr掺杂的镧锰氧化物(LaxSr1-xMnO3)是p型半导体，如果能将这种庞磁阻材料和n型半导体材料一起构成异质结，会对基础科学的探索以及新型器件的开发都有着非常重要的意义。
本文采用磁控溅射的方法制备了La0.8Sr0.2MnO3基异质结，主要的研究内容有以下几方面：
第一制备了Nb-0.8wt％-SrTiO3(STON)/La0.2SrO2MnO3(LSMO)厚度系列异质结(LSMO厚度分别为100nm、50nm、10nm)。通过拟合得到整流曲线的理想因子在3～4之间，反向饱和电流为10-8～10-6A之间，串联电阻均不超过110Ω，LSMO厚度为100nm的异质结在外加电压为2V时，正向电流和反向电流比值达到20，说明其具有良好的整流特性。但随着厚度的减小，串联电阻增加，接触电势差增大，异质结的整流特性变差。
进一步研究了STON/La0.8Sr0.2MnO3肖特基结在300-40K较宽温度范围内的I-V特性，实验表明：肖特基结具有良好的整流特性，且随着温度的降低，伏安特性曲线的斜率趋于平缓。这是由于，温度的降低，减小了肖特基结中多数载流子热发射的能量，降低了正向电流；在整个温度区间内随着温度的降低，理想因子n从3.4增大到20，这与低温下隧穿漏电流变大有关。LSMO和STON电阻随温度变化的综合效应决定了结电阻随温度的变化关系，且串联电阻从20.9Ω减小到14.3Ω，饱和电流I。随温度的升高而降低，并且在整个温度区间内，lnIs与1/T呈线性，说明肖特基结在300K到40K的温度区间内符合热激发机制。由于LSMO电子能带结构随温度升高，eg能带的带隙减小，导致结的接触电势差几乎随温度的增加而线性减小。
第二利用磁控溅射方法，在SrTiO3(100)单晶衬底上制备了ZnO层厚度分别为200nm、140nm、20nm的La0.8Sr0.2MnO3/ZnO组成的p-n结。从试验结果中可以看出：随着ZnO膜厚的减小，反向饱和电流密度Js增大，串联电阻Rs增加。这与随ZnO膜厚的减小，膜中的应力增大，界面质量变差有关。而且，理想因子n随ZnO膜厚的减小而增大的现象也间接支持这种解释。其中，当ZnO层膜厚为200nm时，异质结的理想因子n为2.09，说明此p-n结界面质量较好，同时I-V曲线也说明出异质结具有良好的整流特性。
通过系统研究ZnO膜厚为200nm的LSMO/ZnO p-n结在300K-40K温度区间的I-V特性曲线发现，随测量温度的降低，接触电势差增大，外加电压为2V时的正、反向电流比值减小，整流特性变差。这是由于温度的降，p-n结的耗尽层厚度变大，导致接触电势差增大。通过拟合饱和电流密度Js与温度T的关系曲线发现，当温度低于140K时，接触电势差随测量温度的升高而减小，这与LSMO的eg电子能带结构随温度的变化有关；但温度介于140K到300K时，热激活模型占主导地位，因而，接触电势差继续随测量温度的升高而进一步减小。
在外磁场为零时，通过结电阻随温度变化关系发现，结电阻随温度降低而增大，并在100K左右出现一个明显的电阻峰，这是由LSMO的金属－绝缘体相变造成的；低于100K后，电阻随温度降低单调增大，与p-n结引入宽带隙半导体ZnO有关。当外磁场为4T时，双交换作用增强，导致电阻急剧下降，p-n结表现出明显的负庞磁电阻效应(CMR)。
第三利用磁控溅射方法，在Si(100)单晶衬底上制备了SnO2薄膜。研究了衬底温度、工作气压、氧氩比等工艺参数对SnO2薄膜结构及光学、电学性能影响，并确定最佳工艺条件为：溅射气压0.5Pa，衬底温度600℃，溅射功率100W。实验发现，LSMO/SnO2结或SnO2/LSMO结的I－V曲线均表现为为线性关系，没有获得整流特性。通过分析，可能的原因是：制备的SnO2膜非常接近理想化学计量比，无法获得明显地n型半导体性质和制备LSMO和SnO2层时的温度太高，界面出现成分扩散。为避免高温成分扩散的影响，降低衬底温度为300℃，制备的SrTiO3/LSMO/SnO2结，I—V测试表现为正、负偏置时曲线基本对称，表现为较为典型的隧穿输运行为，这可能与SnO2及LSMO的严重晶格失配导致的界面处存在较高的缺陷密度是的界面质量较差有关。