自旋是電子除電荷與質(zhì)量外的另一個基本屬性,基于電子自旋的自旋電子學(xué)器件也受到研究工作者越來越多的關(guān)注。本文應(yīng)用磁控濺射和高溫氮化技術(shù)在半導(dǎo)體材料GaN上制備了鐵磁性的ε-Fe_2³N薄膜,并對其微觀結(jié)構(gòu)特性、磁學(xué)調(diào)控特性進行了研究;同時,對基于Fe/Al₂O₃/ε-Fe_2³N/GaN結(jié)構(gòu)的自旋閥器件基本結(jié)構(gòu)也進行了初步研究。研究結(jié)果表明:應(yīng)用磁控濺射在c軸取向的GaN上可以制備出高晶體質(zhì)量、同為c軸取向的ε-Fe_2³N薄膜。更為重要的是,ε-Fe_2³N中的Fe:N比例隨N₂分壓變化而變化,可以通過改變N₂的分壓來調(diào)控其組份和微觀結(jié)構(gòu):當(dāng)N₂分壓在0.15 Pa以下時,可以制備出質(zhì)量較好的c軸取向的單相ε-Fe_2³N薄膜;當(dāng)N₂分壓增加到0.2... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CIP結(jié)構(gòu)和CPP結(jié)構(gòu)GMR示意圖

同的 Fe-N 化合物中，ε-Fe3N 材料性能表現(xiàn)較為優(yōu)秀體結(jié)構(gòu)(hcp)，屬于六角晶系，晶格常數(shù) a=0.4693 n.2 為 ε-Fe3N 的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。由于 ε-Fe3N 材料對程中，往往會生成 ε-Fe2~3N（或表述為 ε-FexN (2<有學(xué)者認(rèn)為，氮原子在進入到由鐵原子 hcp 晶格后，隨后 Jack[36]等人研究了氮含量和 ε-FexN 化合物相結(jié)與其氮含量大小有關(guān)。具體研究結(jié)果顯示：1、隨著發(fā)生改變，一些常見的 ε-FexN 化合物相的晶格常數(shù)exN 具有自發(fā)磁化的特點，因此隨著鐵含量變化，其 隨著鐵含量增大，與此同時其居里溫度也會隨之升高所以在室溫下 ε-FexN (x ≥ 2.26)，其磁學(xué)特性表現(xiàn)為

圖 2.1 ε-Fe2~3N 薄膜濺射級聯(lián)碰撞示意圖講，磁控濺射技術(shù)主要有以下特點：1、濺射粒子平均動能高（能達到幾幾千電子伏范圍內(nèi)，隨著入射離子能量的增大濺射率也會隨之增大，所子數(shù)和入射離子數(shù)之比，但濺射率不會無限增大，達到某一極值就不再射粒子質(zhì)量成正比關(guān)系；4、不同靶材成份對濺射率有很大影響；5、操等。因此，磁控濺射技術(shù)在制備金屬、半導(dǎo)體以及絕緣體等材料薄膜上磁控濺射技術(shù)制備薄膜，其優(yōu)勢在于能夠利用鍍膜參數(shù)等條件很好地調(diào)科研的重復(fù)性工作。基本原理，磁控濺射技術(shù)分為直流(DC)、射頻(RF)以及中頻(MF)磁控濺備薄膜主要應(yīng)用到了直流磁控濺射和射頻磁控濺射這兩種技術(shù)。控濺射采用的靶電源為直流電源。此時靶材為陰極，正電荷會在靶材上不控濺射只適用于靶材為金屬材料或者導(dǎo)體材料，絕緣材料不適用。如果濺射靶材，靶面受到離子的轟擊后，將有大量正離子電荷在其表面聚集無

【參考文獻】：
期刊論文
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