비정질 Ge1 − xMnx 박막의 전기적, 자기적 특성에 미치는 열처리 효과 (Annealing Effect on Magnetic and Electrical Properties of Amorphous Ge1 − xMnx Thin Films)

서지정보

· 발행기관 : 한국자기학회
· 수록지 정보 : 한국자기학회지 / 19권 / 3호 / 89 ~ 93페이지
· 저자명 : 이병철, 김동휘, 김도진, 김효진, 유상수, 백귀종, 김창수, 임영언, 찬티난안

초록

저온 증착법으로 성장시킨 비정질 Ge1 − xMnx 박막을 열처리하여 전기적, 자기적 특성을 연구하였다. 비정질 박막의 두께는 1,000~5,000 Å이고 비정질 Ge1 − xMnx 박막을 고 진공 분위기 하에서 각각 300 oC, 400 oC, 500 oC, 600 oC, 700 oC 온도에서 3분 동안 열처리 하였다. 원 시료의 Ge1 − xMnx 박막을 X-선 회절로 분석해보면 비정질 구조를 보였지만 열처리를 함으로써 결정화되었다.
비정질 Ge1 − xMnx 박막에서 결정화가 이루어진 온도는 Mn 농도에 따라 변화하였다. 비정질 Ge1 − xMnx 박막은 p형 캐리어를 가지고 있고 열처리 동안에도 캐리어 형태는 변하지 않았다.
하지만, 전기 비저항은 열처리 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 자기적 특성에서 원 시료의 비정질 Ge1 − xMnx 박막은 강자성특성을 보이면서 큐리온도는 약 130 K 정도이다. 열처리한 Ge1 − xMnx박막의 큐리온도와 포화 자화값은 열처리 온도에 따라 증가한다. 자화거동과 X-선 분석을 통해 열처리한 Ge1 − xMnx 박
막에 전기적, 자기적 특성의 변화는 강자성 Ge3Mn5 상이 형성되었음을 나타낸다.

영어초록

Amorphous Ge1 − xMnx semiconductor thin films grown by low temperature vapor deposition were annealed, and their electrical and magnetic properties have been studied. The amorphous thin films were 1,000~5,000 Å thick. Amorphous Ge1 − xMnx thin films were annealed at 300 oC, 400 oC, 500 oC, 600 oC and 700 oC for 3 minutes in high vacuum chamber. X-ray diffraction analysis reveals that as-grown Ge1 − xMnx semiconductor thin films are amorphous and are crystallized by annealing. Crystallization temperature of
amorphous Ge1 − xMnx semiconductor thin films varies with Mn concentration. Amorphous Ge1 − xMnx thin films have p-type carriers
and the carrier type is not changed during annealing, but the electrical resistivity increases with annealing temperature. Magnetization
characteristics show that the as-grown amorphous Ge1 − xMnx thin films are ferromagnetic and the Curie temperatures are around 130 K. Curie temperature and saturation magnetization of annealed Ge1 − xMnx thin films increase with annealing temperature.
Magnetization behavior and X-ray analysis implies that formation of ferromagnetic Ge3Mn5 phase causes the change of magnetic and
electrical properties of annealed Ge1 − xMnx thin films.

참고자료

· 없음