退火温度对GaN：Mn薄膜微结构、电学及磁学性能的影响

摘要：

通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN：Mn薄膜，研究了退火温度对其微结构、电学和磁学性能的影响。结果表明：所有样品均呈现为单晶纤锌矿结构；离子注入产生的相关缺陷在GaN：Mn薄膜中引起了新的声子模，分析认为Mn替代Ga位后所产生的相关局域振动紧邻GaN的E2high峰；测量显示材料具有室温铁磁特性，并且磁化强度和电学特性随着退火温度而变化。实验分析结合模拟计算表明，微结构随退火温度的变化引起相应的Ga空位和N空位浓度的变化，使得主导材料磁性能的交换相互作用发生转换，从而使材料磁化强度随着退火温度而变化。

关键词：锰掺杂氮化镓、微结构、铁磁性、磁交换相互作用

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分类号：O484(固体物理学)

资助基金：陕西省教育厅专项科研计划项目11JK0912；西安科技大学科研培育基金项目2010011；西安科技大学博士启动基金项目2010QDJ029；国防预研究基金9140A08040410DZ106；中央高校基本科研业务费专项资金JY10000925005资助。

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：981-986