稀磁半导体论文：Mo掺杂In_2O_3薄膜的电磁性能研究.doc

稀磁半导体论文：Mo掺杂In_2O_3薄膜的电磁性能研究【中文摘要】稀磁半导体材料因其同时具有自旋和电荷两种自由度而成为近年来的研究热点。通过掺杂过渡金属元素,In203基半导体会具有良好的电磁光性能,而且易于和多种半导体材料实现集成化,在下一代多功能器件中必将有极大的应用前景。本文中采用高温固相烧结的方法,制备了Mo掺杂In203稀释磁性半导体块体,并对固相烧结的特征阶段和原理进行了简单介绍。后用制得的块体作为蒸镀源材料,采用玻璃片作为基底材料,用电子束真空蒸镀的方法,通过改变基底温度、蒸镀时间、蒸镀气氛、Mo掺杂量等参数制备出了一系列的Mo掺杂In203稀磁半导体薄膜,并采用x射线衍射仪、场发射扫描电镜、四探针电阻测试仪、霍尔效应测试系统、振动样品磁强计、紫外-可见光分光光度计分别对薄膜样品的晶体结构、表面形貌、电输运性能、磁性能、光性能进行了表征和分析。主要结论如下：(1)采用高温固相法制备得到的Mo掺杂In203块体,用真空蒸镀的方法制备得到薄膜样品,在Mo掺杂浓度为1%、2%、3%时具有了室温铁磁性。(2)随着Mo掺入量的变化,薄膜样品的结构和磁性能均发生了较大的变化。当Mo掺入量为1%-3%时,获得样品的晶体结构与立方晶系In2O3相一致,.【英文摘要】Dilute magnetic semiconductors have been the frontier research objects in recent years because of the possibility of assembling charge and spin degrees of freedom in single substance. In2O3 based semiconductors will have good optoelectrical and magnetic properties by doping transition metals.There will be a great application prospect in the next generation of multi-function device due to integrating various semiconductor materials easily.In this research,Mo doped In2O3 diluted magnetic semiconductor bul.【关键词】稀磁半导体 氧化铟 真空蒸镀法 结构 性能【索购全文找】1.3.9.9.3.8.8.4.8 1.3.8.1.1.3.7.2.1 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务。【英文关键词】diluted magnetic semiconductor In_2O_3 vacuum evaporation structure property【目录】Mo掺杂In_2O_3薄膜的电磁性能研究摘要4-6Abstract6-7第一章 绪论11-231.1 稀磁半导体研究概况11-171.1.1 稀磁半导体研究背景11-121.1.2 稀磁半导体简介12-131.1.3 稀磁半导体磁性来源理论模型13-171.1.3.1 双交换理论13-141.1.3.2 超交换理论141.1.3.3 RKKY理论14-151.1.3.4 平行场理论15-161.1.3.5 BMP理论16-171.2 稀磁半导体薄膜制备方法17-201.2.1 溶胶-凝胶法(Sol-Gel)171.2.2 分子束外延法(MBE)17-181.2.3 脉冲激光沉积法(PLD)18-191.2.4 化学气相沉积法(CVD)191.2.5 溅射技术19-201.2.6 蒸发技术201.3 稀磁半导体薄膜的应用前景20-211.4 本论文研究的意义及创新点21-221.4.1 本论文研究的意义21-221.4.2 研究内容及创新点221.5 本章小结22-23第二章 实验部分23-352.1 Mo掺杂In_2O_3块体的固相烧结制备23-252.1.1 固相烧结简介23-242.1.2 实验药品和设备24-252.1.2.1 实验药品252.1.2.2 实验设备252.1.2.3 靶材制备252.2 电子束真空蒸镀制备Mo掺杂In_2O_3薄膜25-282.2.1 电子束真空蒸镀方法介绍25-272.2.2 实验原料和设备27-282.2.2.1 实验原料272.2.2.2 实验设备272.2.2.3 薄膜制备27-282.3 样品的表征28-342.3.1 X射线衍射(XRD)28-292.3.2 场发射扫描电镜29-302.3.3 膜厚测试仪30-312.3.4 四探针电阻测试仪31-322.3.5 霍尔效应测试系统322.3.6 振动样品磁强计32-332.3.7 紫外-可见分光光度仪33-342.4 本章小结34-35第三章 Mo掺杂In_2O_3单相性薄膜的制备35-443.1 掺杂浓度35-373.1.1 掺杂浓度对结构的影响35-363.1.2 掺杂浓度对表面形貌的影响36-373.2 基底温度37-393.2.1 基底温度对结构的影响37-383.2.2 基底温度对表面形貌的影响38-393.3 气氛39-413.3.1 气氛对结构的影响39-403.3.2 气氛对表面形貌的影响40-413.4 蒸镀时间41-433.4.1 蒸镀时间对结构的影响41-423.4.2 蒸镀时间对表面形貌的影响42-433.5 本章小结43-44第四章 Mo掺杂In_2O_3薄膜的电磁性能研究44-564.1 基底温度44-464.1.1 基底温度对电性能的影响44-454.1.2 基底温度对磁性能的影响45-464.2 气氛46-494.2.1 气氛对电性能的影响46-474.2.2 气氛对磁性能的影响47-484.2.3 气氛对光性能的影响48-494.3 蒸镀时间49-524.3.1 蒸镀时间对电输运性能的影响49-504.3.2 蒸镀时间对磁性能的影响50-514.3.3 蒸镀时间对光性能的影响