p-type ZnO薄膜摻雜Mn之研究

The Study of Mn Doped P-type ZnO Thin Films.

宋秉純(Ping-Chan Sung)

指導教授 ： 王耀德

國立臺北科技大學/電資學院/光電工程系研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2009.00594

摘要

結合磁性材料與半導體材料特性的稀磁性半導體材料一直是研究的課題。近
來有研究團隊指出，將過渡金屬元素摻雜進p-type氧化鋅半導體能夠將居禮溫度
(Tc)提升到室溫以上。
本論文分為兩階段。第一階段以超音波噴霧熱解法成長摻雜銻的氧化鋅薄膜，並由X-ray繞射分析儀確認其結構、利用Hall量測系統確定該薄膜為p-type氧化鋅。第二階段以銻、錳共摻的方式成長ZnMnSbO薄膜，並由X-ray繞射分析儀確認其結構、EDS能量散射光譜儀檢測成分，最後以SQUID超導量子干涉儀量測磁性。
利用X-ray繞射分析儀得知薄膜仍為纖鋅礦結構，並沒有發現氧化鋅以外的繞射峰值；隨著摻雜濃度改變繞射峰角度會跟著偏移 說明摻雜物是以取代的方式進入氧化鋅。最後利用SQUID超導量子干涉儀在室溫(300K)量測出磁滯曲線，因此可以推論該薄膜在300K下具有鐵磁性，且居禮溫度(Tc)超過室溫。

關鍵字

銻 ； 錳摻雜氧化鋅 ； 超音波噴霧熱解法 ； 稀磁性半導體 ； 鐵磁性 ； 錳摻雜p-type氧化鋅 ； ZMSO

並列摘要

The diluted magnetic semiconductor(DMS) material which combined the
magnetic material and material characteristic of the semiconductor has been the
subject studied all the time.
In this study,at first we deposit the ZnSbO(SZO) films by Ultrasonic Spray
Pyrolysis(USP) method.We confirm the structure by X-ray diffraction analysis,and
examine the SZO thin films for p-type.Then we deposit the ZnMnSbO
(ZMSO) thin films by co-doped antimony and manganese. We establish the
structure by X-ray diffraction analysis. Finally,we examine magnetic by SQUID.
Superconductive quantum interferercn(SQUID) at the room temperature
(300K) measures the curve of magnetism,. So we inference this thin film
has ferromagnetism under 300K.The Curie temperature (Tc) Exceed the room
temperature.

並列關鍵字

Sb ； Mn-Codoped ZnO ； spray-pyrolysis method ； DMS ； ferromagnetism ； Mn-doped p-type ZnO ； ZMSO

參考文獻

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