新型III族氮化物基室温铁磁性单晶薄膜材料研究

GaN基稀磁半导体材料是近年来在自旋电子学研究领域中受到广泛关注的研究热点和最有希望获得室温以上铁磁性的稀磁半导体材料。III族氮化物基材料具有优良的半导体性能和大规模产业化应用的基础，与磁学性能相结合可能研制出集成磁、光、电特性于一体、并具有速度快、功耗低、集成度高和非易失性等特点的新型自旋电子器件，在量子计算、量子通讯等现代信息技术领域中有十分重要的应用前景。本项目结合分子束外延和离子注入技术深入研究用稀土元素掺杂法和与过渡族元素共掺杂法制备III族氮化物基室温铁磁性单晶薄膜材料的关键技术及其物性表征的方法，探索III族氮化物基稀磁半导体材料的铁磁性来源、生长规律、以及与稀土元素巨磁矩相关的物理现象和应用，获得2-3种在室温下具有稳定铁磁性能的单晶相III族氮化物基稀磁半导体薄膜材料体系，以及与磁性薄膜表面有良好欧姆接触和肖特基接触的金属层结构，为研制实用化自旋电子器件奠定基础。