一种过渡金属掺杂ZnO基铁磁多晶薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种过渡金属掺杂ZnO基铁磁多晶薄膜，构成该铁磁多晶薄膜的材料为Zn1-x(TM)xO；其中，TM为过渡金属元素Cu、Co或Mn，且对于Cu，0＜x＜0.03；对于Co和Mn，0＜x＜0.08。本发明专利技术还公开了上述过渡金属掺杂ZnO基铁磁多晶薄膜的制备方法，由过渡金属及锌的醋酸盐前驱体溶液制备TM掺杂ZnO纳米晶沉淀，然后经分散、旋涂得到过渡金属掺杂ZnO基铁磁多晶薄膜，为增强多晶薄膜的铁磁稳定性，改进输运特性，还进行了氢等离子优化处理。该方法工艺简单、成本低廉，可在较大范围内调节掺杂浓度，得到的多晶薄膜致密平整、附着性良好，室温下均表现明显的磁滞回线，可应用于量子自旋器件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀磁半导体多晶薄膜的制备领域，尤其涉及。
技术介绍
过渡金属(TM)掺杂ZnO基稀磁半导体是继GaAs后，又一个被外界寄予厚望、兼具导电与自旋特性的化合物半导体材料。T.Dietl等人预测该体系将具有高于室温的居里温度，有望应用在半导体自旋器件中(T.Dietl, H.0hno, F.Matsukura, J.Cibert, andD.Ferrand, Zener Model Description of Ferromagnetism in Zinc-Blende Magnetic Semiconductors, Science, 2000(287): 1019-1022)。限于对 ZnO 材料认知上的不足，众多的缺陷结构(主要是点缺陷)以及P型掺杂的困惑，阻碍了其应用发展的进程。作为ZnO功能应用的一个重要方面，其磁性研究的瓶颈也是相当突出，如获得的磁学特性很难重现、磁矩值较小且缺乏可信度、很难同时具备低电阻与高磁矩特点。最典型的情况就是，采用常规设备(脉冲激光沉积、磁控溅射)生长的TM掺杂ZnO薄膜，由于晶界散射比较严重，电阻率较大，很难进一步应用到自旋器件中；而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡金属掺杂ZnO基铁磁多晶薄膜，其特征在于，构成所述铁磁多晶薄膜的材料为Zn1?x(TM)xO；其中，TM为过渡金属元素Cu、Co或Mn，且对于Cu，0＜x＜0.03；对于Co或Mn，0＜x＜0.08。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽萍，胡亮，陈文丰，何海平，叶志镇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：