Mn离子注入Si材料的结构分析及磁学性质

摘要：

采用剂量分别为1×10~(16)(1E16),3×10~(16)(3E16)和5×10~(16)cm~(-2)(5E16)的Mn离子注入方法制备Si基稀磁半导体样品.利用透射电子显微镜(TEM)和交变梯度磁强计(AGM)对不同剂量的样品退火前后的结构和磁学特性的变化进行了表征.实验发现,退火前,只有5E16样品出现球状偏析物,其直径在5 nm左右,但也有个别直径15 nm左右的大团簇.N_2环境下800℃退火5 min部分修复了1E16样品注入区域的晶格损伤,并使该剂量样品出现偏析物,直径多在10 nm左右.衍射花样分析表明该偏析物为具有晶面间距0.333,0.191和0.163 nm的微晶,这说明该微晶最有可能是MnSi_(1.7),退火前,样品饱和磁化强度随注入剂量增大而显著增强,但从3E16到5E16增速放缓,退火使低剂量样品磁性大幅减弱,说明偏析物不利磁性增强.

关键词：离子注人、Si基稀磁半导体(DMS)、透射电子显微镜(TEM)、衍射花样

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分类号：O472.5~+(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金10775108;10435060;国家基础科学人才培养基金J0830310

在线出版日期：2010-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：656-660