GaMnSb稀磁半导体材料制备研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhi911
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稀磁半导体材料是当前的研究热点,利用稀磁半导体可以实现对材料电子自由度和自旋自由度的共同利用,由此可以制备很多新型而且高效的器件。稀磁半导体材料的制备是稀磁半导体领域的重要研究方向。目前,制备稀磁半导体的方法主要包括分子束外延、金属有机化合物气相外延、激光脉冲沉积等等,但是这些方法成本较高、工艺较复杂,不适宜大规模生产利用。因此,研究制备稀磁半导体材料的低成本方法具有很大的潜力和实际意义。   本论文主要研究了采用真空镀膜后热扩散的方法制备GaMnSb稀磁半导体,并通过一系列测试对GaMnSb样品的晶体学性质和磁学性质进行了研究,取得的一些有意义的主要结果如下:   1、采用真空镀膜机在GaSb衬底上蒸镀Mn膜,然后通过高温热扩散获得了GaMnSb材料。通过实验不同的热扩散温度,获得了适宜的扩散条件,在Mn杂质能够有效掺入GaSb衬底的同时,防止了GaSh材料的变性。该方法简单易行,对设备和原材料要求低,是一种低成本的GaMnSb稀磁半导体制备方法。   2、通过多种测试对GaMnSb样品的性质进行了研究。通过扫描电子显微镜、霍尔测试、X射线衍射、拉曼散射和量子超导干涉仪发现Mn杂质有效地掺杂进入了GaSb衬底,形成了明显的GaMnSb晶体,并且表现出良好的晶体性质;材料具有明显的铁磁性,其居里温度约为30K。
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