载流子掺杂改性ZnO基稀磁半导体纳米线阵列的研制

实现一维稀磁半导体（DMS）中掺杂原子均匀而有效的引入、尺寸和掺杂量的精确控制，以及载流子的掺杂改性都具有一定的难度和挑战性。本项目拟采用电化学辅助模板法制备ZnO基DMS纳米线阵列，该方法具有纳米线的尺寸可调、磁性金属和掺杂原子的含量可控、掺杂（尤其是ZnO的p型掺杂）均匀而有效等优点。通过第一性原理计算，结合实验结果进行工艺参数的优化，以实现ZnO基DMS纳米线阵列的载流子掺杂改性。有望获得高的居里温度（大于300 K）和较大的饱和磁矩，进而利用其阵列结构设计原型器件、建立理论模型，探索这一材料体系的磁性起源与增强机制，为将来研制纳米自旋电子与光电子器件提供材料基础。