工艺条件对Zn0.88Ni0.02Li0.10O薄膜取向、形貌和磁性的影响.pdf

第36卷 增刊l 稀有金属材料与工程 v01 36，Suppl．1 2007年 8月 RAREMET扎MATERjALSANDENGINEERING 和磁性的影响 李剑，刘珊，潘伟 (清华大学材料科学与工程系，北京Io0084) 同工艺参数对该薄膜取向和形貌的影响。结果表明：热处理温度和旋涂速度较高时取向增强，形貌较好。vsM磁性涮 量表明：在玻璃基底和硅基底旋涂的薄膜都没有出现明显的磁滞现象。 关键词：znO：工艺条件；取向{形貌：磁性 中图法分类号lTB43 文献标识码tA 文章编号：1002·185x(2007)07-0904·03 1 引 言 表1≮通玻璃基片旋转涂覆前在丙酮、无水乙醇和去 zno是一种宽带隙半导体，具有许多优异的性 离子水中反复超声清洗3次备用。 能，如良好的光电和压电性能，较低的介电常数和优 异的化学稳定性等。因此zno薄膜一直是无机材料 学者研究的热点，通过掺杂改善znO薄膜的性能是 较为常用的方法。近年来，在zno中掺杂过渡族金 属元素，使之具有室温铁磁性，将其与zno具有的 半导体特性结合起来，将会在自旋电子器件方面得到 广泛应用。学者们现在大多数研究集中在单一掺杂 co，Fe，Ni，Mn【”1等元素，可是单一掺杂有时并不 能得到室温铁磁性，如Fe的单一掺杂没有得到铁磁 性，但是加入微量的cu却能够得到较为明显的铁磁 性【4】。林元华【5]等人采用co．Li共掺杂发现znO薄膜 的铁磁性得到较大程度的提高，并认为这是由于空穴 掺杂使得co离子之间的铁磁相互作用增强所造成 的。因此共掺杂有可能使znO薄膜的性能得到提高。 目前有关Ni与其他元素共掺杂报道较少．同时由于 Ni在znO中溶解度不高嘲，所I；l本实验选择 zn088Nio02L‰oo作为研究对象，讨论不同工艺条件 图1工艺路线图 chn 对旋转涂覆zno88N‰2Li¨oo薄膜取向和形貌的影 Fig，lProcessing 响，并测量了在不同工艺条件下得到的 Zllo 88N讥2L‰oo的磁性。 2实验方法 兰i!望 用二水合乙酸锌，氯化镍和氯化锂作为前驱体， 在普通玻璃上采用不同的旋转涂覆工艺得到了 …m‰…t一=：翥 zIl0ⅢNio∞L心。o薄膜。具体涂覆方法和工艺见图1和 收稿日期；2007．02．28 o 作者简介：李剑．男，1980年生，博士生，清华大学材料科学与工程系。北京lO∞“，电话：ol 万方数据 增刊l 李剑等：工岂条件对砜#州b ·905· 02L站-00薄膜取向、形貌和磁性的影响 薄膜的表征采用x射线衍射仪(Rjgaku， D／m“一Im，cu疋)和扫描电镜(JsM一“60Lfv)分别 进行取向测量和形貌观察。磁性采用VsM进行测量。 3结果与分析 ．4{扫=§口_ 3，{工艺条件对薄膜取向的影响 3 l，1熟处理温度对薄膜取向的影响 图2是在3000 r／min的旋涂速度下分别采用不同 热处理温度处理2h后得到的x射