ZnO稀磁半導(dǎo)體的制備及表征.pdf

1、稀磁半導(dǎo)體材料是自旋電子學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要分支，由于具有巨負(fù)磁阻效應(yīng)、磁光效應(yīng)等新穎特性而受到人們的廣泛關(guān)注。ZnO作為一種重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料，激子束縛能高達(dá)60 meV，具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)。因此，對(duì)于ZnO基稀磁半導(dǎo)體材料研究在磁性半導(dǎo)體領(lǐng)域廣泛開展起來(lái)。本論文利用溶膠-凝膠方法制備了Mn摻雜的ZnO納米材料和Fe摻雜的ZnO納米材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了的研究。研究表明，Mn摻雜后材料的光學(xué)質(zhì)量有所提高，并具有室溫以上鐵

2、磁性。Fe摻雜后材料的光學(xué)質(zhì)量有所降低且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鐵磁性。具體工作如下：(1)采用溶膠-凝膠方法制備Mn摻雜的ZnO納米材料，討論了摻雜濃度和退火溫度對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著Mn化學(xué)劑量的增加，樣品的晶格常數(shù)增大，這表明Mn已經(jīng)進(jìn)入了ZnO晶格。適量的Mn摻雜可以使樣品的禁帶寬度增大，紫外發(fā)光發(fā)生藍(lán)移。對(duì)其磁性研究發(fā)現(xiàn)了鐵磁性，且磁性來(lái)源于Mn摻雜的ZnO納米材料。(2)采用溶膠-凝膠方法制備Fe摻雜的ZnO納米粒