MOCVD生长Mn掺杂GaN薄膜的结构与磁学性能研究

摘要

用MOCVD技术在[0001]取向的蓝宝石衬底上生长出Mn掺杂的GaN薄膜。测试结果表明,Mn掺杂浓度小于2.7%时没有第二相物质出现。Raman谱结果表明,由于Mn离子的介入,替换了Ga位的阳离子,从而使得A1(LO)模的振动峰向低频方向移动。ESR结果表明,二价的Mn离子替换了三价的Ga离子,尽管如此,薄膜还是仅仅表现出顺磁性。通过Brillouin函数拟合以及ESR结果综合考虑可得,Mn在GaN晶格中的存在状态是孤立的二价顺磁性离子。