退火温度对GaN：Mn薄膜微结构、电学及磁学性能的影响

通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN：Mn薄膜，研究了退火温度对其微结构、电学和磁学性能的影响。结果表明：所有样品均呈现为单晶纤锌矿结构；离子注入产生的相关缺陷在GaN：Mn薄膜中引起了新的声子模，分析认为Mn替代Ga位后所产生的相关局域振动紧邻GaN的E2^high峰；测量显示材料具有室温铁磁特性，并且磁化强度和电学特性随着退火温度而变化。实验分析结合模拟计算表明，微结构随退火温度的变化引起相应的Ga空位和N空位浓度的变化，使得主导材料磁性能的交换相互作用发生转换，从而使材料磁化强度随着退火温度而变化。