氧化物磁性半導體的電場調控磁性研究
發(fā)布時間:2023-06-08 23:00
近年來,信息存儲技術的發(fā)展日新月異。眾多研究人員對具有高密度、高速度、非易失、低能耗等優(yōu)點的新概念隨機存儲器進行了廣泛而深入的探索,并且取得一定成果。其中,磁電耦合效應在阻變存儲器中的實現(xiàn)引起人們的極大興趣,它不僅為阻變存儲器實現(xiàn)多級存儲的發(fā)展提供了動力,同時還為多功能器件的發(fā)展打下良好的基礎。通常阻變存儲器在連續(xù)擦寫過程中由電流引起的焦耳熱效應是不容忽視的,它會使器件的工作溫度升高,器件的高低組態(tài)有可能發(fā)生退化,這對降低能量損耗和延長器件的使用壽命很不利。我們知道,有電場存在就一定有電壓卻不一定有電流,如果可以在阻變存儲器中實現(xiàn)通過外加電壓產生的電場對其磁性的調控,那將不僅降低能量損耗,延長器件使用壽命,同時為未來研究存儲器件中的磁電耦合效應提供了一個新的思路。本論文主要進行了以下研究:首先,通過外接高壓極化電源在平行極板間產生勻強電場。然后,將制備的薄膜樣品靜置于勻強電場中一段時間,進行磁性測量,最后結合實驗結果討論了外加電場對氧化物磁性半導體的磁性調控。1、利用磁控濺射鍍膜技術分別制備了不同濺射氬氧比和不同襯底的ZnO薄膜樣品,研究電場對ZnO/substrate結構的磁性調控。...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 ZnO基磁性半導體材料
1.2.1 磁性半導體材料
1.2.2 ZnO的基本性質及應用
1.2.3 ZnO基磁性半導體材料的研究現(xiàn)狀
1.2.4 氧化物半導體磁性產生的模型
1.2.5 氧化物磁性半導體的制備
1.3 半導體材料中的接觸現(xiàn)象
1.4 電控磁性的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.5 課題選取及意義
第二章 實驗方法
2.1 薄膜樣品的制備技術
2.1.1 磁控濺射技術(Magnetron Sputtering)
2.1.2 靶材的制備
2.1.3 襯底的選擇
2.2 薄膜樣品的表征方法
2.2.1 X射線衍射法(XRD)
2.2.2 樣品的形貌表征
2.3 樣品的磁性測量
第三章 未摻雜ZnO的電控磁性研究
3.1 引言
3.2 樣品制備及測量方法
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 樣品的表征
3.2.3 測量方法
3.3 電場調控磁性的研究
3.3.1 電場對ZnO/NSTO的磁性調控中濺射氬氧比的影響
3.3.2 電場對ZnO/substrate的磁性調控中生長襯底的影響
3.3.3 電場對RRAM結構的磁性調控
3.4 本章小結
第四章 Co:ZnO的電場調控磁性研究
4.1 引言
4.2 樣品制備及測量方法
4.2.1 樣品的制備
4.2.2 樣品的表征
4.2.3 測量方法
4.3 電場調控磁性的研究
4.3.1 電場對Ag/Co: ZnO/NSTO的磁性調控中摻雜比例的影響
4.3.2 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/NSTO的磁性調控中生長溫度的影響
4.3.3 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/Pt的磁性調控中薄膜厚度的影響
4.3.4 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/substrate的磁性調控中襯底的影響
4.4 本章小結
第五章 C:ZnO的電場調控磁性研究
5.1 引言
5.2 樣品制備及測量方法
5.2.1 樣品的制備
5.2.2 樣品的表征
5.2.3 測量方法
5.3 電場調控磁性的研究
5.3.1 電場對Ag/C: ZnO/NSTO的磁性調控中摻雜比例的影響
5.3.2 電場對Ag/C0.01Zn0.99O/Pt的磁性調控中生長溫度的影響
5.3.3 電場對Ag/C0.01Zn0.99O/Pt的磁性調控中薄膜厚度的影響
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3832660
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摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 ZnO基磁性半導體材料
1.2.1 磁性半導體材料
1.2.2 ZnO的基本性質及應用
1.2.3 ZnO基磁性半導體材料的研究現(xiàn)狀
1.2.4 氧化物半導體磁性產生的模型
1.2.5 氧化物磁性半導體的制備
1.3 半導體材料中的接觸現(xiàn)象
1.4 電控磁性的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.5 課題選取及意義
第二章 實驗方法
2.1 薄膜樣品的制備技術
2.1.1 磁控濺射技術(Magnetron Sputtering)
2.1.2 靶材的制備
2.1.3 襯底的選擇
2.2 薄膜樣品的表征方法
2.2.1 X射線衍射法(XRD)
2.2.2 樣品的形貌表征
2.3 樣品的磁性測量
第三章 未摻雜ZnO的電控磁性研究
3.1 引言
3.2 樣品制備及測量方法
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 樣品的表征
3.2.3 測量方法
3.3 電場調控磁性的研究
3.3.1 電場對ZnO/NSTO的磁性調控中濺射氬氧比的影響
3.3.2 電場對ZnO/substrate的磁性調控中生長襯底的影響
3.3.3 電場對RRAM結構的磁性調控
3.4 本章小結
第四章 Co:ZnO的電場調控磁性研究
4.1 引言
4.2 樣品制備及測量方法
4.2.1 樣品的制備
4.2.2 樣品的表征
4.2.3 測量方法
4.3 電場調控磁性的研究
4.3.1 電場對Ag/Co: ZnO/NSTO的磁性調控中摻雜比例的影響
4.3.2 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/NSTO的磁性調控中生長溫度的影響
4.3.3 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/Pt的磁性調控中薄膜厚度的影響
4.3.4 電場對Ag/Co0.05Zn0.95O/substrate的磁性調控中襯底的影響
4.4 本章小結
第五章 C:ZnO的電場調控磁性研究
5.1 引言
5.2 樣品制備及測量方法
5.2.1 樣品的制備
5.2.2 樣品的表征
5.2.3 測量方法
5.3 電場調控磁性的研究
5.3.1 電場對Ag/C: ZnO/NSTO的磁性調控中摻雜比例的影響
5.3.2 電場對Ag/C0.01Zn0.99O/Pt的磁性調控中生長溫度的影響
5.3.3 電場對Ag/C0.01Zn0.99O/Pt的磁性調控中薄膜厚度的影響
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
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本文編號:3832660
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