研究目的
研究GexSi1-x虚拟衬底(VS)对分子束外延生长的Mn0.06Ge0.94量子点(QDs)微观结构和铁磁性的影响。
研究成果
生长在GexSi1-x虚拟衬底上的MnGe量子点表现出显著的铁磁性，居里温度超过220K，这归因于本征的MnGe稀磁半导体相。提高GexSi1-x虚拟衬底中的Ge组分x可增强量子点的铁磁性，这为调控和增强稀磁半导体材料的铁磁性提供了一种方法。
研究不足
该研究受限于锗中锰溶解度较低可能导致薄膜中形成锰与锗的金属间化合物沉淀，这可能影响铁磁性能。此外，由于重复实验存在较大误差，量子点中锰的确切成分难以精确测定。
1：实验设计与方法选择：
通过分子束外延在硅衬底或GexSi1-x垂直失配位错(VS)上生长Mn0.06Ge0.94量子点(QDs)，研究VS对铁磁特性的调控作用。
2：06Ge94量子点(QDs)，研究VS对铁磁特性的调控作用。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：采用p型硅(001)衬底，配备不同厚度和锗组分的GexSi1-x VS层。
3：实验设备与材料清单：
固源分子束外延系统(Riber SSC)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散谱(EDS)面扫描、同步辐射X射线衍射(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)磁强计。
4：实验流程与操作步骤：
经化学清洗和热脱附后，依次沉积硅缓冲层和GexSi1-x VS层，随后生长MnGe量子点并沉积硅盖层。
5：数据分析方法：
通过HRTEM、EDS面扫描和XRD进行微观结构表征；采用SQUID磁强计进行磁性测量。
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molecular beam epitaxy system
Riber SSC
Riber
Used for the growth of Mn0.06Ge0.94 quantum dots on Si substrate or GexSi1-x virtual substrate.
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high resolution transmission electron microscopy
HRTEM
Used for microstructural characterization of the QDs samples.
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X-ray energy dispersive spectroscopy
EDS
Used for mapping the distribution of elements in the QDs.
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synchrotron radiation X-ray diffraction
XRD
Used to investigate the compositions and strains of the QDs and virtual layers.
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superconducting quantum interference device
SQUID
Used for magnetic measurements of the QDs samples.
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