不同剂量和退火条件下Mn＋注入p-GaN薄膜的电、磁特性研究

摘要

对在蓝宝石衬底上MOCVD生长的P型GaN薄膜，用能量为90keV的Mn＋离子进行室温下的磁性离子注入掺杂，注入剂量为1×1015～5×1016cm-2．对注入的样品在N2气流中经800℃下0～90s时间不等的快速热退火处理．对样品的电、磁特性分析发现在注入剂量较低时（≤1×1016cm-2），样品中的强铁磁性对应着高电阻率，弱铁磁性对应着低电阻率；而在5×10Mcm-2的高注入剂量下则没有这样的规律。通过对退火条件的研究，发现在800℃下退火45s的样品具有较强的铁磁性和较低的电阻率，而退火90s的样品中铁磁性减弱，电阻率升高，揭示出注入剂量和退火条件是在对P型GaN薄膜进行磁性离子注入掺杂过程中的两个重要控制参量．