张孝青 陈立立 何光旭 朱 明

(东南大学物理系,南京 210096)

1993年 von Helmolt等[1]在 La0.5Ba0.5MnO3中发现了磁电阻(MR)效应.1994年 Jin等[2]在 LaA-lO3衬底上外延生长薄膜中发现超大磁电阻效应,该体系的巨磁电阻效应远大于金属多层膜或颗粒复合膜中的巨磁电阻效应,使锰氧化物在磁记录、磁探测及传感器方面均具有巨大的潜在应用价值.研究表明,将巨磁阻材料作为 p-n结、双极性晶体管和MOSFETs的组成材料,制备出可以同时被电场和磁场调制的器件是可行的.由于 p-n结结构是一切半导体器件结构的基础,p-n结结构性能的稳定与优劣将直接影响半导体器件外部特性,因此本研究在用PLD法制备系列 La1-xCaxMnO3/Si,La1-xSrxMnO3/Si单异质结和 La1-xCaxMnO3/La1-xSrxMnO3/Si型双异质结的基础上研究其电输运特性.

1 实验

1.1 靶材的制备

本研究采用碳酸盐共沉淀法来制备 La1-xCaxMnO3,La1-xSrxMnO3靶材[3].具体制备方法如下：按 La,Sr,Mn摩尔比为 1-x∶x∶1(x=0.2,0.5,0.8)的化学计量比用电子天平依次称取适量的高纯度的六水硝酸镧(La(NO3)3◦6H2O)、硝酸锶(Sr(NO3)2)、四水氯化锰(MnCl2◦ 4H2O),依次溶于水中后,再倒入过量的碳酸氨溶液中,充分搅拌后生成各金属的碳酸盐沉淀.经 6 h陈化后将沉淀物滤出,放入烘箱中在 90°下烘烧 24 h完全干燥后取出.将干燥物放入玛瑙研体中充分研磨 1 h,在 1 000°下预烧 24 h并随炉冷却(升温速率为150°/h),经过该步骤后将得到不同 x的 La1-xSrxMnO3.将预烧后的材料放入玛瑙研体中二次研磨,将研磨后的粉末放入烧结炉中烧结.在烧结温度为 1 100°,升温速率为 300°/h,保温 5 h.高温烧结后的粉末会结成块状,将其研磨成细粉状,加入黏合剂聚乙烯醇(PVA),研磨后放入压制靶材的……