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《cu摻雜zno稀磁半導(dǎo)體的制備 微觀結(jié)構(gòu)和磁特性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、優(yōu)秀畢業(yè)論文摘要ZnO基稀磁半導(dǎo)體在實(shí)現(xiàn)電荷和自旋的同時(shí)操縱方面有極大的應(yīng)用價(jià)值，是制各自旋電子學(xué)器件的首選材料，如何研制出具有室溫鐵磁性的ZnO稀磁半導(dǎo)體，使其制備的自旋器件在室溫下能夠應(yīng)用，是當(dāng)前人們研究的熱點(diǎn)。盡管有許多關(guān)于其室溫鐵磁性的報(bào)道，但是這些觀察到的鐵磁性是源于摻雜離子的替位效應(yīng)還是其偏析物一二次相或團(tuán)簇，存在較大爭(zhēng)議。究其原因是常規(guī)分析手段(如XRD)很難探測(cè)到稀磁半導(dǎo)體中低濃度摻雜離子的詳細(xì)結(jié)構(gòu)信息，而磁性來(lái)源和ZnO稀磁半導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)是密切栩關(guān)的。所以選擇靈敏度高的分析手段來(lái)研究
2、ZnO稀磁半導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)是了解其磁性來(lái)源的關(guān)鍵。另外，為了避免二次相或團(tuán)簇問(wèn)題，選擇非磁性元素(如Cu)作為摻雜劑，目前是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本論文選擇Cu作為摻雜劑并使用高靈敏的同步輻射X射線衍射(SR．Ⅺ①)和X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜(Ⅺ虹S)結(jié)合質(zhì)子激發(fā)X射線熒光技術(shù)(PⅨE)、X射線光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(RamanSpectrum)和交變梯度磁強(qiáng)計(jì)(AGM)等多種分析手段對(duì)Znl-xCuxO稀磁半導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)和磁性進(jìn)行詳細(xì)研究，得到了一些有價(jià)值的研究結(jié)果。1．使用經(jīng)過(guò)恢復(fù)和改造的磁控濺射鍍
3、膜機(jī)，采取射頻磁控濺射和復(fù)合靶技術(shù)，在藍(lán)寶石(A1203)襯底上制備了一系列znl．xCuxO薄膜。2．幾]PIXE測(cè)量了樣品rflCu的含量，結(jié)果表明樣品rfl除了Cu，沒(méi)有如Mn、Fe、Co和Ni等鐵磁性雜質(zhì)。普通XRD和SR-XRD結(jié)果均表明樣品呈現(xiàn)ZnO六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Cu團(tuán)簇和CuO、Cu20等二次相。同步輻射擴(kuò)展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜(EXAFs)結(jié)果表明Cu替位zn進(jìn)入了ZnO品格，但是替位使Znl．。Cu。O處于中等無(wú)序狀態(tài)，這也被Raman光譜所證實(shí)。XPS譜中的Cu2+獨(dú)有的衛(wèi)
4、星峰，表明樣品中存在+2價(jià)的替位Cu，+2價(jià)的Cu能夠提供局域磁矩。3．交變梯度磁強(qiáng)計(jì)(AGM)測(cè)量結(jié)果表明znI．。Cu。O薄膜樣品在室溫呈現(xiàn)明顯的鐵磁行為。根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，認(rèn)為所觀察到的室溫鐵磁性應(yīng)該是本征的、內(nèi)在的而非外源性的。由于樣品的長(zhǎng)程有序受到一定程度的破壞并且Cu有可能分布不均勻，Cu離子提供的磁矩不能被充分利用，導(dǎo)致樣品的鐵磁性較小?？紤]到樣品的電學(xué)性質(zhì)，樣品的鐵磁性應(yīng)該用缺陷調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)解釋。關(guān)鍵詞：Cu摻雜ZnO稀磁半導(dǎo)體；制各；微觀結(jié)構(gòu)；鐵磁性精品參考文獻(xiàn)資料優(yōu)秀畢業(yè)論文Abs
5、tractZnO-baseddilutedmagneticsemiconductors(DMSs)playallimportantroleinrealizingthemanipulationofelectron’Schargeandspinatthesametime．Itisakindofpreferredmaterialforspinctronicsdevice．HowtodevelopZnO-basedDMSwithroomtemperatureferromagnetismandmakethespi
6、nctronicsdeviceappliedatroomtemperaturearetheresearchhotspot．TherearealotofreportsonroomtemperatureferromagnetismforZnO-basedDMS，butitisstillcontroversialwhethertheseobservedferromagnetismcomesfromthesubstitutionaleffectofdopedionortheprecipitatessuchasc
7、lustersand／orsecondaryphase．ThisisbecausetraditionalanalysismethodlikeXRDcannotdetecttheparticularstructureinformationofdopedion、析ththelowconcentrationinZnO．basedDMS．Moreover,themicrostructureofZnO-basedDMSplaysanimportantroleinunderstandingferromagnetic
8、origin．Therefore，itisakeyforemployingtheanalysismethodwithhighsensitivitytostudythemicrostuctureofZnO—basedDMS．Toavoidtheprecipitateproblem，choosingnon—magneticionlikeCuasdopantistheattentivefocusnowadays．Inthisthesis，Cuis
