铝共掺杂调制ZnO:Mn纳米棒阵列的磁学和电学特性

采用磁控溅射方法制备了锰掺杂氧化锌和铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒阵列并详细研究了它们的电学和磁学特性。微结构测试的结果表明,掺杂后的氧化锌纳米棒阵列保持了纤锌矿晶体结构,掺杂锰离子和铝离子占据了晶体中锌离子的位置实现了替位式掺杂。磁学性质测试结果表明铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒在室温下具有明显的铁磁性,饱和磁矩为0.33 μB/Mn atom,是居里温度高于室温的一维稀磁半导体材料。电学性质测试结果表明铝的共掺杂可以使得锰掺杂氧化锌纳米棒的电阻率降低4个数量级,使得铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒有可能在未来自旋电子器件中作为高效自旋注入元器件得到广泛应用