氧压影响：ZnMgO薄膜的结构、磁性和光学性质研究

"沉积氧压对ZnMgO薄膜结构、磁性及光学性质的影响" 在半导体和光电子领域，ZnMgO薄膜因其独特的物理特性，如铁磁性和宽光谱响应，受到了广泛关注。该研究由齐燕、全志勇和许小红等人进行，他们利用脉冲激光沉积系统在不同氧压环境下制备了ZnMgO薄膜，以探究这些条件如何改变薄膜的结构、磁性和光学性质。 首先，研究者发现随着沉积氧压的提高，ZnMgO薄膜的结晶质量显著提升。这表明在更高的氧压下，薄膜的晶格结构更完整，缺陷更少，这对提高薄膜的性能至关重要。纤锌矿结构是ZnMgO薄膜的理想形态，它具有良好的电荷传输特性和光学特性。 关于磁性，研究指出在氧气氛下沉积的薄膜显示出室温铁磁性。这一现象可能与薄膜中的氧空位浓度有关。氧空位可以作为磁性中心，当氧压增加，氧空位浓度降低，磁性相应减弱，表现为顺磁性。而在本底真空下沉积的薄膜，由于缺陷种类多，氧空位难以形成有效的磁耦合，因此呈现顺磁性。 此外，Mg掺杂在ZnMgO薄膜中起到了调整光学带隙的作用。Mg掺杂使薄膜的带隙扩展到紫外区域，但随着沉积氧压增大，薄膜的带隙反而略有减小。这暗示着高氧压可能导致Mg在薄膜中的含量下降，使得Zn的比例相对增加，从而减小了ZnMgO的带隙宽度。带隙宽度的变化直接影响材料的光电性能，比如吸收边的位置和光响应范围。 总结来说，这项工作揭示了沉积氧压对ZnMgO薄膜多方面性能的影响，包括结构的优化、磁性的调控以及光学带隙的调整。这些发现对于理解和优化ZnMgO基薄膜的制备工艺，以及在磁性存储、自旋电子器件和光电器件等领域的应用具有重要的理论和实践意义。通过精细调控沉积条件，可以定制出具有特定性能的ZnMgO薄膜，以满足不同的技术需求。