离子源辅助磁控溅射沉积ZnO:Li/GaN:Gd及其多铁性研究

采用阳极层离子源辅助的中频磁控溅射技术制备ZnO:Li/GaN:Gd异质结薄膜，利用Gd的部分填充的4f、5d电子在GaN中的交换耦合作用，在低掺杂条件下形成具有较强磁性的稀磁半导体GaN:Gd。继而沉积ZnO:Li，利用其铁电性能，构造兼具电荷有序和自旋有序两种特性的ZnO:Li/GaN:Gd异质结薄膜。用离子束背散射/沟道技术，结合X射线衍射、高分辨透射电镜等方法测定薄膜的结构、缺陷和杂质分布，用超导量子干涉装置、铁电特性测试仪等测定其变温磁滞回线和电滞回线。优化沉积工艺条件，系统研究离子能量、沉积温度等因素对薄膜结构、磁化强度、电极化强度等参数的影响,揭示薄膜性能随材料成分和结构变化的基本规律，为离子束辅助磁控溅射技术制备多铁性ZnO:Li/GaN:Gd异质结提供科学依据。