tailieunhanh - Báo cáo " Chế tạo và tính chất vật lý của các màng mỏng bán dẫn từ Al1-xCrxN"

Chế tạo và tính chất vật lý của các màng mỏng bán dẫn từ Al1-xCrxN | TẠP CHÍ KHOA HỌC VẢ CÔNG NGHỆ Tập 45 số 1 2007 Tr. 119-125 CHÉ TẠO VÀ TÍNH CHÁT VẬT LÍ CỦA CÁC MÀNG MỎNG BÁN DẪN TỪ PHẠM HÔNG QUANG I. MỞ ĐÀU Các vật liệu bán dẫn từ pha loãng DMSs - Diluted Magnetic Semiconductors tức là các chất bán dân có nồng độ logng các tạp từ tính đang thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trên thế giới. Khả năng ứng dụng to lớn của các vật liệu này để chế tạo các linh kiện điện từ từ spintronic dựa trên cơ sở sự tồn tại đồng thời cả hai tính chất bán dẫn và tính chất từ trong một vật liệu 1 2 . Ngoài ra người ta còn khai thác các tính chất quang trong một số vật liệu DMSs. Nhiều nghiên cứu đã từng tập trung vào DMSs trên cơ sở bán dẫn loại II-VI như CdMn Te ZnCo S 3 Tuy nhiên những khó khăn trong việc tạo ra trạng thái sắt từ đã hạn chế khả năng ứng dụng của họ bán dẫn này. Họ bán dẫn loại III-V đã the hiện sự ưu việt của nó trong vai trò bán dẫn nền cho các DMSs. Tuy nhiên các vật liệu DMSs trên cơ sở nhóm III-V được nghiên cứu trước đây như In Mn As và Ga Mn N có tính sắt từ ở nhiệt độ khá thấp cỡ 100 K không đáp ứng khả năng ứng dụng trong các linh kiện hoạt động ở nhiệt độ phòng 4 5 . Công trình lí thuyết thực hiện bởi Dietl và cộng sự đã mang tính đột phá chỉ ra khả năng tạo được các DMSs có tính sắt từ ở nhiệt độ phòng bằng cách pha tạp các nguyên tố từ như các kim loại chuyển tiep 3d Fe Co Ni Mn Cr . vào vật liệu bán dần có độ rộng vùng cấm lớn 6 . A1N là một trong những hợp chất bán dẫn sắt từ III V mà có độ rộng vùng cấm lớn cỡ 6 2 eV 7 . Các DMSs trên cơ sở bán dẫn nền A1N như Ah-xMnxN Al .xCrxN được chờ đợi có tính sắt từ ở nhiệt độ trên nhiệt độ phòng. Ngoài ra hợp chất A1N có nhiều tính chất quí báu như độ bền cơ học tính dẫn nhiệt độ ổn định hoá học độ trong suốt trong vùng khả kiến và vùng hồng ngoại cao hệ số giãn nờ nhiệt thấp. Gần đây một số nhóm nghiên cửu đã công bố việc quan sát thấy trạng thái sắt từ trong các DMSs trên cơ sờ bán dẫn nền A1N được chế tạo bằng các phương pháp khác nhau. Ví dụ nhóm s. G. .