过渡族和稀土族元素掺杂氮化镓基稀磁半导体性能比较
GaN基稀磁半导体有望应用于未来的自旋电子器件领域,近年来得到各国学者的广泛关注。实验中采用离子注入结合快速退火工艺,在MOCVD外延生长的n型GaN薄膜表面分别注入Mn、Cr、Gd、Sm离子,得到了厚度约200nm的稀磁半导体薄膜,并用XRD、RBS、SQUID对三种样品的微结构和磁性能进行了测试分析。结果表明,稀土族元素Gd、Sm掺杂的GaN样品在掺杂浓度远低于过渡族Mn、Cr掺杂样品的情况下,仍能得到相同量级的饱和磁化强度,计算得到的Gd、Sm离子有效磁矩近似甚至大于其原子本征磁矩,而Mn、Cr的离子有效磁矩远小于其原子本征磁矩,说明在过渡族和稀土族元素掺杂的GaN基稀磁半导体中,有着两种完全不同的磁耦合机制。
稀磁半导体 氮化镓 半导体性能 自旋电子 电子器件 离子注入 快速退火 半导体薄膜
姜丽娟 王晓亮 王翠梅 肖红领 冉军学 李晋闽 王占国 侯洵
中国科学院半导体研究所材料中心,北京 100083 中国科学院半导体研究所材料开放重点实验室,北京 100083 中国科学院半导体研究所-西安交通大学信息功能材料与器件联合实验室,北京 100083
国内会议
广州
中文
39-43
2008-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）