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高质量稀磁半导体(Ga, Mn)Sb单晶薄膜分子束外延生长

祝梦遥 鲁军 马佳淋 李利霞 王海龙 潘东 赵建华

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高质量稀磁半导体(Ga, Mn)Sb单晶薄膜分子束外延生长

祝梦遥, 鲁军, 马佳淋, 李利霞, 王海龙, 潘东, 赵建华

Molecular-beam epitaxy of high-quality diluted magnetic semiconductor (Ga, Mn)Sb single-crystalline films

Zhu Meng-Yao, Lu Jun, Ma Jia-Lin, Li Li-Xia, Wang Hai-Long, Pan Dong, Zhao Jian-Hua
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-07
  • 修回日期:  2014-11-18
  • 刊出日期:  2015-04-05

高质量稀磁半导体(Ga, Mn)Sb单晶薄膜分子束外延生长

  • 1. 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室, 北京 100083
    基金项目: 国家重点科学研究发展计划项目(批准号: 2015CB921503)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 61334006)资助的课题.

摘要: 理论预言窄禁带稀磁半导体(Ga,Mn)Sb及其异质结构可能存在量子反常霍尔效应等新奇特性, 近年来受到了特别关注. 但是, 由于(Ga,Mn)Sb薄膜生长窗口窄, 纯相(Ga,Mn)Sb薄膜制备比较困难, 迄今关于这类材料的研究报道为数不多. 本文采用低温分子束外延的方法, 通过优化生长条件, 成功制备出厚度为10 nm, Mn含量在0.016至0.039之间的多组(Ga,Mn)Sb薄膜样品. 生长过程中反射式高能电子衍射原位监测和磁性测量都表明没有MnSb等杂相的偏析, 同时原子力显微镜图像表明其表面形貌平滑, 粗糙度小. 通过生长后退火处理, (Ga,Mn)Sb薄膜的最高居里温度达到30 K. 此外, 本文研究了霍尔电阻和薄膜电阻随磁场的变化关系, 在低温下观测到明显的反常霍尔效应.

English Abstract

参考文献 (16)

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