半導體所等關于磁性半導體(Ga,Mn)As的研究獲得進展

　　最近，《納米快報》雜志報道了中科院半導體研究所超晶格室趙建華研究員和博士生陳林將磁性半導體(Ga,Mn)As居里溫度提高到200K的研究成果，此項工作是與楊富華研究組以及美國佛羅里達州立大學Stephan von Molnár教授和熊鵬教授研究組合作完成的。

　　(Ga,Mn)As兼具半導體和磁性材料的特征，過去十余年中受到了高度關注，已經成為磁性半導體大家族中的代表性材料，但是較低的居里溫度限制了其實際應用。2009年，趙建華研究組曾利用重Mn摻雜的方法獲得了居里溫度為191K的(Ga,Mn)As薄膜，這是當時的國際最高紀錄，相關結果發表在Appl. Phys. Lett. Vol 95, 182505, (2009)。

　　最近，他們又采用重Mn摻雜和微納加工相結合的辦法，將居里溫度為180K的 (Ga,Mn)As薄膜加工成納米尺寸條狀結構，再通過低溫退火將其居里溫度進一步提高到200K，改寫了之前創造的191K的世界最高紀錄。把薄膜加工到納米尺寸，增加了退火所需的比表面積，使得相對多的Mn間隙原子從納米條的側面擴散出來，故而提高了退火效率，極大地減小了對空穴載流子的補償，增強了局域Mn離子間的相互作用，從而提高了其居里溫度。

　　這項實驗結果預示，如果把居里溫度更高的重Mn摻雜(Ga,Mn)As薄膜材料加工成納米結構，有可能達到更高的居里溫度，并且可以在更高的溫度操作基于(Ga,Mn)As的半導體納米自旋電子器件。

　　該項研究成果發表在《納米快報》(Nano Letters, Vol. 11, 2584-2589 (2011))。該工作得到了國家自然科學基金委、科技部和中科院的經費支持。