過(guò)渡金屬離子注入β-Ga 2 O 3 的磁性分析
發(fā)布時(shí)間：2024-06-15 02:14
稀磁半導(dǎo)體(Dilute Magnetic Semiconductors,DMSs)是一種優(yōu)良的自旋電子學(xué)的后備材料,已成為當(dāng)今微電子科學(xué)的熱點(diǎn)。它有著半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu),而且晶格常數(shù)也與基體半導(dǎo)體類似,不僅在制造器件時(shí)能夠很好的和現(xiàn)有的半導(dǎo)體技術(shù)兼容,而且兼有磁性材料的特性。但是對(duì)其磁性研宄一直有一些難題沒(méi)有攻克,例如制備居里溫度高于室溫的DMS,并對(duì)其鐵磁耦合機(jī)制進(jìn)行闡明。氧化鎵(Ga2O3)一種III-V族寬禁帶半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度為4.9 eV,其優(yōu)異的導(dǎo)電性和發(fā)光性能長(zhǎng)期以來(lái)一直引起關(guān)注。β-Ga2O3材料具有巨大的工業(yè)應(yīng)用發(fā)展空間,如果能通過(guò)離子注入摻雜使其具備室溫鐵磁性,使其不但具有半導(dǎo)體的性質(zhì)而且兼顧磁性材料的性質(zhì),將成為一種新型的稀磁半導(dǎo)體材料,Ga2O3基稀磁半導(dǎo)體材料的應(yīng)用也將迎來(lái)一個(gè)全新的發(fā)展。離子注入技術(shù)可控性更高,整個(gè)注入過(guò)程,注入深度、離子濃度、能量選擇、注入離子分布可以得到很好的控制,結(jié)合這些優(yōu)勢(shì),可利用離子注入技術(shù)將過(guò)渡金...
【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 稀磁半導(dǎo)體的發(fā)展
1.1.1 稀磁半導(dǎo)體簡(jiǎn)介
1.1.2 典型稀磁半導(dǎo)體材料的發(fā)展史與研究現(xiàn)狀
1.2 Ga2O3半導(dǎo)體的性質(zhì)和應(yīng)用前景
1.2.1 Ga2O3的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.2 Ga2O3的應(yīng)用前景
1.3 Ga2O3基稀磁半導(dǎo)體的研究進(jìn)展
1.4 論文的結(jié)構(gòu)及安排
第二章 過(guò)渡金屬離子注入β-Ga2O3的制備方案和表征方法
2.1 過(guò)渡金屬離子注入β-Ga2O3實(shí)驗(yàn)方案
2.1.1 Mn離子注入SRIM仿真及實(shí)驗(yàn)方案
2.1.2 Cr離子注入SRIM仿真及實(shí)驗(yàn)方案
2.2 離子注入技術(shù)
2.2.1 離子注入機(jī)的原理
2.2.2 離子注入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
2.3 材料的表征方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)
2.3.2 拉曼光譜散射(Raman)
2.3.3 超導(dǎo)量子干涉儀
2.3.4 光致發(fā)光光譜(PL)
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 二次離子質(zhì)譜(SIMS)
2.4 本章小結(jié)
第三章 錳離子注入Ga2O3稀磁半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析和磁性研究
3.1 錳離子注入樣品的材料分析
3.1.1 拉曼測(cè)試分析
3.1.2 TEM測(cè)試分析
3.1.3 注入Mn離子的分布
3.2 錳離子注入樣品的磁性分析
3.3 交換偏置效應(yīng)
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 鉻離子注入Ga2O3稀磁半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析和磁性研究
4.1 鉻離子注入樣品的材料分析
4.1.1 X-射線衍射測(cè)試分析
4.1.2 拉曼測(cè)試分析
4.1.3 光致發(fā)光光譜(PL)測(cè)試分析
4.2 鉻離子注入樣品的磁性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào)：3994770
【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 稀磁半導(dǎo)體的發(fā)展
1.1.1 稀磁半導(dǎo)體簡(jiǎn)介
1.1.2 典型稀磁半導(dǎo)體材料的發(fā)展史與研究現(xiàn)狀
1.2 Ga2O3半導(dǎo)體的性質(zhì)和應(yīng)用前景
1.2.1 Ga2O3的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.2 Ga2O3的應(yīng)用前景
1.3 Ga2O3基稀磁半導(dǎo)體的研究進(jìn)展
1.4 論文的結(jié)構(gòu)及安排
第二章 過(guò)渡金屬離子注入β-Ga2O3的制備方案和表征方法
2.1 過(guò)渡金屬離子注入β-Ga2O3實(shí)驗(yàn)方案
2.1.1 Mn離子注入SRIM仿真及實(shí)驗(yàn)方案
2.1.2 Cr離子注入SRIM仿真及實(shí)驗(yàn)方案
2.2 離子注入技術(shù)
2.2.1 離子注入機(jī)的原理
2.2.2 離子注入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
2.3 材料的表征方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)
2.3.2 拉曼光譜散射(Raman)
2.3.3 超導(dǎo)量子干涉儀
2.3.4 光致發(fā)光光譜(PL)
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 二次離子質(zhì)譜(SIMS)
2.4 本章小結(jié)
第三章 錳離子注入Ga2O3稀磁半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析和磁性研究
3.1 錳離子注入樣品的材料分析
3.1.1 拉曼測(cè)試分析
3.1.2 TEM測(cè)試分析
3.1.3 注入Mn離子的分布
3.2 錳離子注入樣品的磁性分析
3.3 交換偏置效應(yīng)
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 鉻離子注入Ga2O3稀磁半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析和磁性研究
4.1 鉻離子注入樣品的材料分析
4.1.1 X-射線衍射測(cè)試分析
4.1.2 拉曼測(cè)試分析
4.1.3 光致發(fā)光光譜(PL)測(cè)試分析
4.2 鉻離子注入樣品的磁性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào)：3994770
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