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《cr摻雜zno基稀磁半導體薄膜結(jié)構(gòu)和磁性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、優(yōu)秀畢業(yè)論文摘要近年來，稀磁半導體因表現(xiàn)出獨特的磁有序現(xiàn)象備受人們關(guān)注，這一方面是因為對其所表現(xiàn)出的獨特磁性的理解涉及到很多的基礎(chǔ)性物理問題，另一方面是這些獨特的磁性蘊涵巨大的潛在應(yīng)用前景。稀磁半導體同時利用載流子的自旋和電荷自由度構(gòu)造將磁、電集于一體的半導體器件，尤其是鐵磁半導體材料的出現(xiàn)帶動了半導體自旋電子學的發(fā)展，室溫鐵磁半導體材料的制備，半導體材料中有效的自旋注入，以及自旋在半導體結(jié)構(gòu)中輸運和操作已成為目前半導體自旋電子學領(lǐng)域中的熱門課題，稀磁半導體呈現(xiàn)出強烈的自旋相關(guān)的光學性質(zhì)和輸運性質(zhì)，這些效應(yīng)為人們
2、制備半導體自旋電子學器件提供了物理基礎(chǔ)。本文用射頻磁控濺射法制備了過渡金屬Cr摻雜ZnO的稀磁半導體薄膜，在大量工藝探索的基礎(chǔ)上，結(jié)合樣品的結(jié)構(gòu)分析和磁性行為，對樣品磁性的起因進行了初步的探討。首先概述了稀磁半導體的研究進展，重點介紹了ZnO基稀磁半導體的晶體結(jié)構(gòu)、磁有關(guān)的效應(yīng)等。然后簡要介紹了稀磁半導體中磁性起因，樣品的制備工藝和探索過程，著重介紹了射頻磁控濺射。最后，從實驗上研究了Cr摻雜ZnO系列樣品的結(jié)構(gòu)及其磁化行為。1．借助X．ray分析研究了所制備樣品的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，按我們的制備工藝制備出的ZnO薄
3、膜樣品具有纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu)，對過渡金屬摻雜的樣品，在我們所選擇的低摻雜濃度范圍內(nèi)，摻雜沒有引起ZnO晶體結(jié)構(gòu)的改變，且在儀器靈敏度范圍內(nèi)沒有檢測到第二相的存在。掃描電鏡測試了薄膜生長的表面特性。2．利用物理磁性測量儀對不同摻雜濃度、襯底溫度和襯底選擇的樣品進行對比，討論了以上因素對薄膜磁性的影響。到目前為止，文獻上報道的研究集中在過渡磁性金屬摻雜的稀磁半導體薄膜材料方面，不僅獲得樣品的居里溫度低，而且制備的重復性不高。我們在大量工藝探索基礎(chǔ)提出的磁控濺射法是一種較好的制備稀磁半導體的方法，并成功用此法獲得達到室
4、溫的居里溫度。稀磁半導體能同時利用載流子的自旋和電荷自由度，已經(jīng)成為未來自旋電子學器件的關(guān)鍵材料，具有室溫鐵磁性的ZnO基稀磁半導體的出現(xiàn)必將推動自旋電子學的發(fā)展。關(guān)鍵詞：ZnO基稀磁半導體，cr，磁控濺射，結(jié)構(gòu)，磁性精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文AbstractDilutedmagneticsemiconductors(DMS)，whichintegratethemagnetismandsemiconductingproperties，areverysignificantfromtheviewofbothbasi
5、cresearchanddeviceapplication．Sofar,researchondilutedmagneticsemiconductorisoneofthehottopicsintheworld．DMScouldbeusedtoconstructmagneticandelectronicdevicethatutilizesimultaneouslythespinandchargedegreesoffreedomofcarrieLRecentresearchonferromagneticsemicond
6、uctors，high-efficiencyspininjection，andspinmanipulationandtransportinsemiconductorshasattractedconsiderableinterestinthepastfewyears．DMSexhibitstrongspin-dependentopticalandtransportproperties，andtheseeffectsprovideaphysicalbasisforsemiconductorspintronicsdev
7、ices．Inthisthesis，magnetictransitionmetallicelementsCrwereintroducedintoZnObytheradiofrequencymagnetronsputteringmethod；themagnetizationbehaviorsandtheoriginofferromagnetismofZnl．xCrx0sampleswerestudied．Inthebeginningthestudybackgroundandapplicationperspectiv
8、esofDMSareintroduced．SomeofbasicpropertiesofDMSandZnO，suchaslatticestructure，magneticeffectarealsoreviewed．Thentheoriginofferromagnetism，thepreparationprocessandthepossiblemagneticinterac
