硅基磁性半导体的制备及其磁学和电子学性质研究

在我们已成功制备出铁磁居里温度高于400K的掺有5%Mn的多晶Si材料的工作基础上，研究掺杂条件，如元素/离子（包括Mn、Cr等）、掺杂量以及后续处理工艺等，对Si基磁性半导体材料的磁学和半导体性质的影响；同时，结合到该类材料在不同纳米结构条件下的特性，研究这些性质的相互关系及其物理机制，增进人们对该类体系的了解，为开发出具有实用意义的Si基磁性半导体材料作有力的探索。Si材料已在现代微电子领域得到了广泛的应用，其半导体性质已为人们所广泛了解，其成熟的工艺技术也为该方面的新型功能器件的开发提供了现成的技术平台。因此，与目前所发现的其它磁性半导体材料(如Mn-GaAs, GaMnP:C和Mn-GaN以及Mn-Ge等)相比,Si基磁性半导体有其独特的优势。通过研究以Si材料为基础的磁性半导体将有可能使得同时利用材料的磁性和电子学性质的自旋半导体器件的实际应用更为可行。