石瑛
,
付德君
,
林玲
,
蒋昌忠
,
范湘军
功能材料
在(0001)面的蓝宝石衬底上用MOCVD法生长纤锌矿结构的GaN.GaN膜总厚度为4μm,表层为0.5μm厚的掺Mg的p型层.用90keV的Mn+离子对处于室温下的GaN进行离子注入,注入剂量为1×1015～5×1016ions/cm2.对注入的样品在N2气流中经约800℃进行快速热退火处理,时间为30～90s.样品的磁性用超导量子干涉仪(SQUID)进行分析.未注入的p型GaN薄膜是抗磁性的,而Mn+注入的GaN显现顺磁性(注入剂量为1×1015ions/cm2)和铁磁性(注入剂量为5×1015～5×1016ions/cm2).结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对GaN薄膜在注入和退火后的结构和形貌研究,揭示Mn+ 注入是进行GaN磁性掺杂的有效手段,在Mn+ 注入p型GaN、制备得到的(Ga,Mn)N稀磁半导体中,空穴调制铁磁性是其主要的磁性机制.
关键词:
GaN
,
离子注入
,
磁性
石瑛
,
蒋昌忠
,
付强
,
范湘军
功能材料
在(0001)面的蓝宝石衬底上用低压MOCVD法生长p型GaN外延层.对p型GaN薄膜用180keV的Mn+离子注入进行磁性粒子掺杂,注入时GaN薄膜处于300℃,注入剂量分别为5.0×1015、1.0×1016和5.0×1016cm-2.对注入的样品在N2气流中进行快速热退火处理,温度为850℃,时间为30s.用超导量子干涉仪(SQUID)对样品的磁性进行了分析,在5.0×1015cm-2的注入样品中发现了较强的铁磁性;而1.0×1016和5.0×1016cm-2的Mn+离子注入样品中铁磁响应有所减弱.结合用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对在不同剂量下Mn+注入GaN薄膜的结构、形貌和成分的分析,揭示了不同剂量磁性离子注入给GaN薄膜带来的结构、形貌和相应的铁磁性变化规律,发现只有适当的注入剂量(5.0×1015cm-2)才有利于在300℃下用180keV的Mn+注入对p型GaN薄膜进行磁性离子掺杂.
关键词:
GaN
,
离子注入
,
注入剂量
,
铁磁性
郭定和
,
郑朝丹
,
范湘军
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.01.011
以Ni粉为催化剂,用化学气相沉积(CVD)法,在高温下催化热解乙炔(C2H2),制备出了螺旋形碳晶须材料.实验结果表明,Ni粉的颗粒尺寸及表面形貌对螺旋形碳晶须的形貌、直径、螺距有较大的影响.用直径为几十微米,表面为熔融状的小颗粒Ni粉作催化剂,制备的碳晶须呈绞绳状的较多,螺旋直径为130-180nm,螺距为100-350nm;用直径为几百纳米、表面为毛刺状的Ni粉作催化剂,则制备的碳晶须呈管状的较多,其螺旋直径为280-310nm,螺距为150-180nm.
关键词:
螺旋形碳晶须
,
催化剂
,
晶体生长
