FE、NI共掺杂ZNO薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能研究.pdf

第卷第期人晶体学报. .
年月.
、
制备及性能研究
胡志刚,周勋,徐明,刘方舒,段满益,吴定才,
董成军,陈尚荣,吴艳南,纪红萱,令狐荣锋
.四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所,成都;
.贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳;.攀枝花学院材料工程系,攀枝花
摘要:采用溶胶一凝胶法在玻璃基片上旋涂生长了、,单掺杂及,共掺杂薄膜。产物的显微照
片及图谱结果表明,该方法所制备的薄膜表面均匀致密,都存在择优取向,具有六角纤锌矿结构,
晶粒尺寸平均在左右,振动样品磁强计测试结果显示掺杂薄膜均存在室温铁磁性。光致发光
测量表明所有样品薄膜的谱主要由较强的紫外发光峰、蓝光峰、绿光峰组成。
、单掺杂和共掺杂并不改变薄膜的发光峰位置,但掺杂后该紫外发光峰减弱,处的蓝光峰增强。
关键词:薄膜;,掺杂;光致发光;溶胶一凝胶法;室温铁磁性
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—

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收稿日期:
基金项目:贵州省科学技术基金黔科通合
作者简介:胡志刚一,男,辽宁省人,硕士。—:.
通讯作者:周勋,教授。—:.
人工晶体学报第卷
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引言
稀释磁性半导体是当今磁性半导体材料的研究热点。近年来,
、掺杂室温铁磁性理论预言及实验的成功激发了人们对基稀磁半导体材料研究的兴趣¨ 。
此后,、、、、等不同过渡金属掺杂材料制备、结构和性能的研究已有大量报道。其中共掺杂
是获得具有室温铁磁性基稀磁半导体材料的一种重要手段,国内外已有不少相关的研究报道。例如,
陈延锋研究组‘报道了具有室温铁磁性的,共掺杂的薄膜;国外等研究了与
共掺杂的,发现少量的掺入会导致顺磁性向室温铁磁性转变,与此同时,韦志仁等也发现
掺入后,掺杂的室温铁磁性能够得到进一步增强。但是,等的结果却表明的掺入虽
然能够使掺杂的磁矩增大,但居里温度会降低。尽管研究结果尚存争议,但是共掺杂方法已成为探
索具有室温铁磁性的基的有效手段。因为中的载流子与空位或者填隙原子有关,
当载流子和它们的关联缺陷被消除,铁磁性也消失了。因此,为了获得室温铁磁性,需要进行共掺杂来改变
载流子的类型和浓度,或者局部的载流子状况。
坡莫合金舳加是一种非常重要的磁性合金材料,矫顽力小,磁灵敏度高,是目前制造磁存储及处理
器的重要材料,因此、共掺杂极有可能在新一代的材料中继续扮演重要的角色。等¨通过
理论计算预测、掺杂得可能实现铁磁性,虽然已有很多实验试图证明理论预言,但报道的结果并
不一致,甚至出现完全相反的结论。实验报道对掺杂、的半导体进行的研究比较多,但对掺杂
、共掺杂的薄膜材料的报道较少,也有少数的研究小组开展过单掺杂和单掺的的研
究【】,、单掺杂和、共掺杂的基稀磁半导体
薄膜,并对其发光性质进行了研究。
实验
. 样品的制备
选择二水合乙酸锌·:作为前驱体