射频磁控溅射制备ZnO基稀磁半导体薄膜工艺分析.pdfVIP

摘要 随着现代信息技术的发展，稀磁半导体因其独特的性质而备受人们关注，它将自旋 和电荷两个自由度集于同一基体，同时具备有磁性材料和半导体材料的特性，在自旋电 子学以及光电子领域已经展现出非常广阔的应用前景，比如自旋阀、自旋二极管、稳定 的存储器、逻辑器件和高速的光开关等等，‘因此，无论在理论上，还是在应用上，稀磁 半导体材料都是一个值得深入研究的课题。 本文讨论研究的主要工作为： 1、对稀磁半导体的概念、研究进展和应用领域等进行介绍； 2、为了制备了高质量的cr掺ZnO薄膜，首先对ZnO薄膜的制备参数进行优化，研究 了不同沉积功率、衬底温度、氩氧比、工作压强对ZnO薄膜沉积速率和生长的影响，在 本征抛光硅片上沉积ZnO薄膜的最佳参数为：衬低温度400℃，靶距6cm，氩氧分压比 取向。 3、磁控溅射制备Cr掺杂ZnO薄膜，通过时间控制Cr的掺杂浓度，沉积出一组样品， 对其进行热处理，采用X射线、扫描电镜、物理性质测量仪等对它们的结构和性质进行 了检测和分析不断优化沉积条件，找出沉积Cr掺ZnO薄膜的最佳方案。 制备出的Zn。一，cr。O薄膜样品均呈现铁磁性，具有明显的磁滞现象，且Cr掺ZnO薄膜的 浓度为2．10％时，薄膜的铁磁性和结晶都较好。 关键词：Cr掺ZnO基稀磁半导体，射频磁控溅射，退火 Abstract Withthe ofmodeminformation development technology，dilutemagnetic semiconductorsattractmuchattitionbecauseof hastwosetsoffreedom uniqueproperties．It and inthesame withcharacteristicsof and degrees一-spincharge matrix，along magnetic a in and semiconductor electronics materials，showsvery b．roadapplicationprospects as and fields，such diodes，stable devices photonicsspin spinvalves，spin memory，logic andon．So materialsisa switchesSO dilute semiconductor high-speedoptical magnetic topic of botllin andin worthydeeplystudy theory application． as This mainworkarefollow： paper’S ofdiluted and 1，The magneticsemiconductor,research concept p