發(fā)布時間：2021-09-15 08:54

　　自旋是電子除電荷與質量外的另一個基本屬性,基于電子自旋的自旋電子學器件也受到研究工作者越來越多的關注。本文應用磁控濺射和高溫氮化技術在半導體材料GaN上制備了鐵磁性的ε-Fe_2³N薄膜,并對其微觀結構特性、磁學調(diào)控特性進行了研究;同時,對基于Fe/Al₂O₃/ε-Fe_2³N/GaN結構的自旋閥器件基本結構也進行了初步研究。研究結果表明:應用磁控濺射在c軸取向的GaN上可以制備出高晶體質量、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)控其組份和微觀結構:當N₂分壓在0.15 Pa以下時,可以制備出質量較好的c軸取向的單相ε-Fe_2³N薄膜;當N₂分壓增加到0.2... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CIP結構和CPP結構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)秀體結構(hcp)，屬于六角晶系，晶格常數(shù) a=0.4693 n.2 為 ε-Fe3N 的晶體結構示意圖。由于 ε-Fe3N 材料對程中，往往會生成 ε-Fe2~3N（或表述為 ε-FexN (2<有學者認為，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 化合物相結與其氮含量大小有關。具體研究結果顯示：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量成正比關系；4、不同靶材成份對濺射率有很大影響；5、操等。因此，磁控濺射技術在制備金屬、半導體以及絕緣體等材料薄膜上磁控濺射技術制備薄膜，其優(yōu)勢在于能夠利用鍍膜參數(shù)等條件很好地調(diào)科研的重復性工作�；驹恚趴貫R射技術分為直流(DC)、射頻(RF)以及中頻(MF)磁控濺備薄膜主要應用到了直流磁控濺射和射頻磁控濺射這兩種技術。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
[1]磁控濺射鍍膜技術的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢.  真空. 2009(02)
[2]納米薄膜脈沖激光沉積技術[J]. 李美成,趙連城,楊建平,陳學康,吳敢.  宇航材料工藝. 2001(04)



本文編號：3395780