稀磁半導(dǎo)體,由于其兼具電子的電荷屬性和自旋屬性受到了科研人員的廣泛關(guān)注,具有不可比擬電子器件的潛在應(yīng)用價(jià)值。SiC由于具有良好的導(dǎo)電性,高的熱導(dǎo)率以及高的飽和電子遷移速度等性質(zhì),使得SiC基稀磁半導(dǎo)體備受關(guān)注。實(shí)驗(yàn)通過(guò)射頻和直流交替磁控濺射制備了具有周期性結(jié)構(gòu)的SiC/Cu超薄稀磁半導(dǎo)體多層膜,一方面非磁性摻雜元素Cu有效避免了磁性元素帶來(lái)的磁性第二相對(duì)于體系本征鐵磁性的干擾,另一方面,通過(guò)交替沉積,擴(kuò)大了SiC和Cu的接觸面積,改善了因Cu摻雜濃度低而導(dǎo)致的飽和磁化強(qiáng)度低的問(wèn)題。本論文分析討論了多層膜SiC/Cu的Cu層厚度以及退火溫度對(duì)于樣品的結(jié)構(gòu)、輸運(yùn)以及磁性等的影響,而有關(guān)于SiC/Cu這種多層膜的研究也是鮮有報(bào)道。對(duì)于不同Cu層厚度的制備態(tài)SiC/Cu多層膜,用X射線反射率譜表征了其多層膜的周期性結(jié)構(gòu),且單層厚度處于埃級(jí)水平。傅里葉紅外吸收結(jié)果表明SiC層是非晶中嵌有類晶的混合結(jié)構(gòu)。X射線光電子能譜證明了Cu-C鍵的存在,并且Cu元素以單質(zhì)Cu和Cu+的形式存在。X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)及其擬合結(jié)果表明部分Cu原子以替位Si和Cu團(tuán)簇的形式進(jìn)入SiC中。樣品的光致發(fā)光證明了SiC以... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 自旋電子學(xué)
        1.1.2 稀磁半導(dǎo)體的發(fā)展歷程
        1.1.3 稀磁半導(dǎo)體的磁性來(lái)源
    1.2 SiC基稀磁半導(dǎo)體
        1.2.1 SiC的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 SiC基稀磁半導(dǎo)體的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SiC基稀磁半導(dǎo)體存在的問(wèn)題
    1.3 本論文的研究目的和研究?jī)?nèi)容
第二章 SiC/Cu多層膜的制備和表征測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 SiC/Cu多層膜的制備
        2.2.1 薄膜制備的材料
        2.2.2 設(shè)備及基底Si片的清洗步驟
        2.2.3 磁控濺射制備樣品
        2.2.4 薄膜的退火裝置
    2.3 薄膜的表征測(cè)試方法
        2.3.1 X射線衍射（XRD）
        2.3.3 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.4 X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XAFS）
        2.3.5 光學(xué)性質(zhì)的測(cè)量
        2.3.6 電輸運(yùn)性質(zhì)的測(cè)量(PPMS)
        2.3.7 磁性的測(cè)量（SQUID）
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Cu層厚度對(duì)SiC/Cu多層膜的結(jié)構(gòu)、性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.2.1 多層膜的結(jié)構(gòu)和成分
        3.2.2 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的發(fā)光與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
        3.2.3 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的輸運(yùn)性質(zhì)
        3.2.4 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的磁性
    3.3 本章小結(jié)
第四章 退火溫度對(duì)SiC/Cu多層膜的結(jié)構(gòu)、性能的影響
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 退火樣品的結(jié)構(gòu)和成分
        4.2.2 不同退火溫度下多層膜[SiC6?Cu6?]60的發(fā)光與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
        4.2.3 退火樣品的輸運(yùn)性質(zhì)
        4.2.4 退火樣品的磁性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Room-temperature anomalous Hall effect and magnetroresistance in（Ga,Co）-codoped ZnO diluted magnetic semiconductor films[J]. 劉學(xué)超,陳之戰(zhàn),施爾畏,廖達(dá)前,周克謹(jǐn).  Chinese Physics B. 2011(03)

博士論文
[1]非晶碳、砷化鎵和硅的電學(xué)和磁學(xué)輸運(yùn)性能[D]. 王集敏.清華大學(xué) 2014
[2]氧化物薄膜的磁性及磁電耦合研究[D]. 曹恩思.山東大學(xué) 2012
[3]ZnO基寬禁帶稀磁半導(dǎo)體材料的制備及性能研究[D]. 張曉.南開(kāi)大學(xué) 2010
[4]氧化物鐵磁性半導(dǎo)體電子輸運(yùn)特性的研究[D]. 田玉峰.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]SiC/Cu稀磁半導(dǎo)體納米多層膜的結(jié)構(gòu)、輸運(yùn)性質(zhì)及磁性[D]. 李春靜.天津理工大學(xué) 2016
[2]自旋閥巨磁阻（GMR）芯片角度傳感特性的研究[D]. 倪新建.華南師范大學(xué) 2004



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