氧化鋅稀磁性半導體結構與磁性之研究

由於ZnO摻雜Co的系統是相當被看好居禮溫度可以超越室溫的系統，因此論文以此系統就為研究。實驗將以較簡易的化學方式成長奈米顆粒並量測其特性；一些研究上指出奈米顆粒在室溫下的鐵磁性質不佳且磁性來源可能是由於摻雜的過渡元素產生原子團而來，因此本論文目的在於以化學製程成長出室溫之下仍具有鐵磁性質的摻雜過渡金屬之ZnO奈米顆粒並釐清其磁性來源。從XRD圖譜來看，以此方式成長的ZnO奈米顆粒仍維持其特有的wurtzite結構，在XRD偵測能力下並無發現其他雜相存在。另外，藉由X-ray吸收光譜可以明顯看到摻雜元素的吸收峰，表示我們的奈米顆粒中確實有成功摻雜入過渡金屬元素，且將Co K-edge的吸收光譜轉換到徑向分布之結果沒有Co金屬鍵結存在，即沒有Co原子團存在而是均勻分布於ZnO之中。經過比對soft-X-ray實驗圖譜與理論模擬計算摻雜Co的ZnO稀磁性半導體圖譜結果同樣發現Co由於受到侷限使得在Co的L3-edge看到精細結構。最後以SQUID在室溫之下測量，結果顯示我們的樣品在室溫之下是具有磁性的。