GaAs材料在各种电学器件、光学器件中具有广泛适用性,基于GaAs的稀磁半导体也倍受关注。通过离子注入法制备的含有MnAs、MnGa磁性粒子的GaAs基磁性半导体的居里温度Tc可以超过300K,使这种材料在室温下显示出磁性。本论文主要研究了控制注Mn的GaAs中MnAs或GaMn亚微米磁性粒子的大小、分布以及密度的工艺措施。用离子注入的方法将Mn离子直接注入到GaAs衬底中,然后通过退火处理,成功制备出含有MnAs、MnGa二相粒子的GaAs基磁性半导体。用原子力显微镜、磁力显微镜、二次离子质谱等方法较系统地研究了退火条件和注入条件对MnAs、MnGa粒子的影响,发现退火条件会影响MnAs或GaMn亚微米磁性粒子的大小、分布以及密度。在退火温度的选择上采用了650℃、850℃以及先500℃然后850℃三种。通过实验发现经过650℃退火后的样品中形成直径小、密度大的MnAs、MnGa第二相团簇,而在850℃下退火的样品中形成的第二相团簇的直径较大,但是密度较小,这主要是因为温度较低时,Mn在GaAs中的迁移率也较小,因此扩散比高温下困难,所以会有更多的MnAs成核点且容易均匀成核,就形成了直径小、密度大的第二相团簇。使用原子力显微镜分析了退火条件对样品晶格结构的影响。发现采用先在500℃下退火5秒然后再在850℃下退火20秒两步退火的方法可以使样品晶格结构得到较好的恢复,MnAs、MnGa粒子直径小、密度大。通过二次离子质谱分析发现经过两步退火的样品中Mn的外扩散现象要比直接850℃退火的样品轻。这主要是由于注入层非晶化或微晶化,有利于杂质的快速扩散,在两步退火时,第一步退火已经使非晶层中的空位已经有一部分消失,因此Mn的扩散就会受到抑制。