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N掺杂对Co-ZnO薄膜电学和磁学性能的影响-无机材料学报
第25 卷 第7 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 25 No.7
2010 年7 月 Journal of Inorganic Materials Jul. , 2010
文章编号: 1000-324X(2010)07-0711-06 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2010.00711
N 掺杂对 Co-ZnO 薄膜电学和磁学性能的影响
王雪涛, 朱丽萍, 叶志高, 叶志镇, 赵炳辉
(浙江大学 材料科学与工程学系 硅材料国家重点实验室, 杭州 310027)
摘 要: 采用脉冲激光沉积(PLD)法通过电离活化方式在石英和 Si(100)衬底上制备了 Co-N 共掺ZnO 薄膜, 研究了
N 掺杂对Co-ZnO 薄膜电学和磁学性能的影响. 实验观察到700℃、N2O 压强为 15Pa 时生长的Co-N 共掺ZnO 薄
膜显示室温磁滞回线. 采用XRD 、SEM、XPS 、霍尔测试和SQUID 等手段对样品进行了测试, 结果表明, 所得薄
膜样品具有高度的c 轴择优取向, XRD 图谱中并没有发现Co 、N 的相关分相, Co、N 原子分别以替代位形式CoZn 、
NO 存在于薄膜中. 霍尔测试和SQUID 测试表明, Co−N 共掺ZnO 薄膜呈p 型, 具有室温磁滞效应. 与Co 掺杂ZnO
薄膜相比, 载流子浓度降低, 同时, 饱和磁化强度和矫顽力有很大提高, 可见, N 的掺入改变了Co 掺杂ZnO 稀磁半
导体薄膜的导电类型, 并增强了磁性.
关 键 词: PLD; Co-N 共掺; ZnO 薄膜; 磁性
中图分类号: O472 文献标识码: A
Influence of N Dopant on the Electric and Magnetic Properties of
Co Doped ZnO Thin Films
WANG Xue-Tao, ZHU Li-Ping, YE Zhi-Gao, YE Zhi-Zhen, ZHAO Bing-Hui
(State Key Laboratory of Silicon Materials, Department of Materials Science Engineering, Zhejiang University, Hangzhou
310027, China)
Abstract: Co-N co-doped ZnO thin films were fabricated on quartz and Si(100) substrates using a technique of
electron cyclotron resonance (ECR) N2O plasma-enhanced pulsed laser deposition and studied the influence of N
dopant on the electric and magnetic properties of Co doped ZnO thin films. The thin films deposited a
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