Fe、Co共摻雜In2O3基稀磁半導(dǎo)體薄膜的制備、結(jié)構(gòu)與輸運(yùn)性能.pdf

1、近些年來(lái)，研究者已經(jīng)對(duì)如何將自旋極化載流子引入到半導(dǎo)體中進(jìn)行了大量的探索，人們不但對(duì)不同過(guò)渡族金屬元素TM摻雜不同基底的稀磁半導(dǎo)體進(jìn)行了研究，還花費(fèi)大量精力探索了不同的工藝、摻雜元素和不同的制備環(huán)境對(duì)稀磁半導(dǎo)體的局域結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性能的影響，期望制備出有應(yīng)用價(jià)值的可推廣使用的電子器件。
　　本文中，我們通過(guò)磁控濺射的方法在SiO2/Si（100）基片上在不同的濺射環(huán)境下沉積了Co/Fe和Co/Fe/Sn共摻雜In2O3稀磁半導(dǎo)體薄膜。

2、利用不同的材料測(cè)試方法和結(jié)構(gòu)表征全面而深入地探索了 In2O3稀磁半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)、各元素的局域結(jié)構(gòu)以及電輸運(yùn)性能，主要結(jié)論有：
　　1、(In0.97-xFe0.03Cox)2O3薄膜樣品中，F(xiàn)e元素取代In元素位置，進(jìn)入In2O3晶格且以二價(jià)和三價(jià)的混合價(jià)態(tài)存在，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Fe及其氧化物第二相。Co元素以替位和單質(zhì)形式共存，而且隨著Co摻入量的增加，Co團(tuán)簇明顯增加，晶格常數(shù)先減小再增加。隨著Co含量的增加，由金屬導(dǎo)電逐漸向半導(dǎo)

3、體導(dǎo)電改變，載流子濃度呈現(xiàn)先減小再增加的趨勢(shì)，電阻率與之相反。
　　2、(In0.91-xCo0.06Fe0.03Snx)2O3薄膜，F(xiàn)e和Co元素都以替位形式進(jìn)入In2O3晶格，有少量Co團(tuán)簇出現(xiàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Fe及其氧化物第二相。而在純Ar環(huán)境下制備的薄膜，Sn的摻入明顯減少了Co團(tuán)簇。隨著Sn的增加，晶格常數(shù)明顯降低。不管是純Ar環(huán)境還是Ar：O2比為10：1的環(huán)境下，隨著Sn元素的摻入，F(xiàn)e的價(jià)態(tài)都有降低的趨勢(shì)。所有樣品都為半