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在过去的几十年中,稀磁半导体作为构建自旋电子学器件的基础材料而备受关注。在以往的研究中,科研工作者将研究重点放在磁性金属离子掺杂的稀磁半导体上,但是其应用却受限于可能存在的磁性金属团簇或是磁性化合物。最近,在非磁性金属离子掺杂或未掺杂的宽禁带半导体中发现的室温铁磁性引起了人们新的关注,但是其磁性起源问题却仍存在争议。ZnO基稀磁半导体一直是此领域研究的热点。本文以未掺杂的ZnO薄膜和ZnO单晶为原始材料,通过氩气保护下的热处理实现了室温铁磁性并利用多种手段对样品中缺陷状态的变化进行了分析,以澄清未掺杂ZnO室温铁磁性的起源并进而对其加以调控。首先,利用脉冲电子束沉积系统制出备高质量的ZnO薄膜。研究了沉积过程中基片温度和工作气压对ZnO薄膜[0002]择优取向的影响,并从中选取后续研究工作中制备ZnO薄膜的最优沉积条件。在单晶S(i100)和石英基片上沉积的ZnO薄膜分别利用氩气保护进行热处理。发现经过热处理后,两种基片上薄膜的铁磁性都有了显著的提高。同时对薄膜中缺陷的分析表明,热处理前后薄膜中锌空位的浓度没有发生变化,而氧空位的浓度则有了显著提高,这表明氧空位是未掺杂ZnO薄膜中室温铁磁性的起源。此外,还对比研究了Si和石英基片上薄膜的磁性以及缺陷状态,并首次对氧空位中F+缺陷所能贡献的原子磁矩进行了估算。ZnO单晶中不含有类似于薄膜中普遍存在的应力和晶界,因此其更加适合于研究由点缺陷所导致的磁性起源问题。对氩气气氛下热处理前后ZnO单晶磁性和缺陷状态的对比研究发现,氧空位中的F+缺陷是其室温铁磁性的起源。这同ZnO薄膜体系中得到的结果一致。最后,在热处理过程中,通过施加无接触的静态稳恒强磁场进一步调控ZnO薄膜中的缺陷浓度,并同时对产生的缺陷种类进行了探讨。最终证实了通过选择合适的磁场强度可以对氧空位浓度进行调节,进而控制未掺杂ZnO薄膜的磁性。