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本研究工作介绍了稀磁半导体材料的概念、性质及应用,并采用溶胶-凝胶法、NaBH4还原法、酸诱导水浴液相沉积法和NaBH4还原与热蒸发法制备Mn或Fe掺杂Ge基稀磁半导体材料。实验中通过控制锗氨前驱液的pH值、掺杂Mn盐或Fe盐的种类与浓度、热处理温度与时间等工艺参数制备不同试样,然后对试样的形貌、组成、结构、发光性能、半导体输运性能和磁学性能进行测试与分析。用溶胶-凝胶法制备的Fe掺杂Ge基稀磁半导体粉末材料,当含铁量为1% (mol)时试样为单相结构,而当含铁量为5%(mol)时试样出现两种形貌并且为复相结构。含铁量为1%(mol)的试样表现出室温铁磁性可以认为是本征的,并且其居里温度超过300K。用NaBH4还原法制备的Mn掺杂Ge基粉末试样都为非晶态锗。在中性条件下,加入Mn(NO3)2为2.5% (mol)时得到的试样具有微弱的铁磁性,加入Mn盐高于2.5% (mol)时得到的试样呈现顺磁性。当Mn加入量较低时,用NaBH4还原法制备Mn掺杂Ge基粉末从XRD图谱中未观察到与Mn相关的复相。用酸诱导水浴液相沉积法制备的Fe掺杂Ge基厚膜材料,当Fe掺杂量从0.84% (mol)到4.16% (mol)时试样表现为单相的晶态锗结构,并且随着Fe掺杂量的提高,试样结晶强度降低,非晶态部分增多。从试样的电阻率随温度变化率曲线可以看出试样电阻率变化规律不随Fe掺杂量线性变化。通过霍尔效应测量系统测得厚膜试样为p型半导体,其空穴浓度分别为1021cm-3量级。试样都表现出室温铁磁性。利用NaBH4还原与热蒸发法制备Mn掺杂Ge基薄膜时,采用Mn(Ac)2作为Mn源制得的试样比采用Mn(NO3)2制得的试样结晶性好,并且发现热蒸发2小时比6小时的试样在形貌和结晶性方面都要好一些。采用NaBH4还原法制备的薄膜试样的载流子空穴浓度比一般p型块状锗高出5个数量级,其迁移率偏低。制备的薄膜试样表现出室温顺磁性,当Mn或Fe加入量为1% (mol)时试样表现出微弱的室温铁磁性。