稀磁半導體,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注,具有不可比擬電子器件的潛在應用價值。SiC由于具有良好的導電性,高的熱導率以及高的飽和電子遷移速度等性質,使得SiC基稀磁半導體備受關注。實驗通過射頻和直流交替磁控濺射制備了具有周期性結構的SiC/Cu超薄稀磁半導體多層膜,一方面非磁性摻雜元素Cu有效避免了磁性元素帶來的磁性第二相對于體系本征鐵磁性的干擾,另一方面,通過交替沉積,擴大了SiC和Cu的接觸面積,改善了因Cu摻雜濃度低而導致的飽和磁化強度低的問題。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于樣品的結構、輸運以及磁性等的影響,而有關于SiC/Cu這種多層膜的研究也是鮮有報道。對于不同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構,且單層厚度處于埃級水平。傅里葉紅外吸收結果表明SiC層是非晶中嵌有類晶的混合結構。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Cu和Cu+的形式存在。X射線吸收精細結構及其擬合結果表明部分Cu原子以替位Si和Cu團簇的形式進入SiC中。樣品的光致發(fā)光證明了SiC以... 

【文章來源】：天津理工大學天津市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：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
        1.1.2 稀磁半導體的發(fā)展歷程
        1.1.3 稀磁半導體的磁性來源
    1.2 SiC基稀磁半導體
        1.2.1 SiC的晶體結構
        1.2.2 SiC基稀磁半導體的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SiC基稀磁半導體存在的問題
    1.3 本論文的研究目的和研究內容
第二章 SiC/Cu多層膜的制備和表征測試
    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射線吸收精細結構（XAFS）
        2.3.5 光學性質的測量
        2.3.6 電輸運性質的測量(PPMS)
        2.3.7 磁性的測量（SQUID）
    2.4 本章小結
第三章 Cu層厚度對SiC/Cu多層膜的結構、性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗結果與討論
        3.2.1 多層膜的結構和成分
        3.2.2 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的發(fā)光與結構的關系
        3.2.3 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的輸運性質
        3.2.4 [SiC_(6?)Cu_x]60 (x=3, 6, 12?)多層膜的磁性
    3.3 本章小結
第四章 退火溫度對SiC/Cu多層膜的結構、性能的影響
    4.1 前言
    4.2 實驗結果與討論
        4.2.1 退火樣品的結構和成分
        4.2.2 不同退火溫度下多層膜[SiC6?Cu6?]60的發(fā)光與結構的關系
        4.2.3 退火樣品的輸運性質
        4.2.4 退火樣品的磁性
    4.3 本章小結
第五章 結論
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


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

博士論文
[1]非晶碳、砷化鎵和硅的電學和磁學輸運性能[D]. 王集敏.清華大學 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 2012
[3]ZnO基寬禁帶稀磁半導體材料的制備及性能研究[D]. 張曉.南開大學 2010
[4]氧化物鐵磁性半導體電子輸運特性的研究[D]. 田玉峰.山東大學 2009

碩士論文
[1]SiC/Cu稀磁半導體納米多層膜的結構、輸運性質及磁性[D]. 李春靜.天津理工大學 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 2004



本文編號：3248981