Khảo sát Ảnh hưởng của thông lượng antimony sb Đến tính chất từ của vật liệu bán dẫn từ in fe sb

Ð Trong đó Rin là điện trở Hall phụ thuộc vào độ từ hóa M "Nhiệt độ Curi: cao nhất được bảo cáo cho tới nay của một số vật liệu bán dẫn từ nhóm HI-V pha tạp Mn gồm GaMnAs,In.MnAs, Ga,M

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HQC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

NGUYÊN MINH THÚY VY

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

KHAO SAT ANH HUONG CUA THONG LUQNG ANTIMONY (Sb) DEN TINH CHAT TU CUA VAT LIEU BAN DAN TV (In,Fe)Sb

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí

Mã ngành: 7.140.211

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH - 4/2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HQC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

KHẢO SÁT ẢNH HƯỚNG CỦA THÔNG LƯỢNG ANTIMONY (Sb) ĐẾN TINH CHAT TU CUA VAT LIEU BAN DAN TV (In,Fe)Sb

Xác nhận của Giảng viên hướng dẫn

Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình, của bản thâi

cạnh sự cố gắng

„ em xin được lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh Và đặc biệt là TS Nguyễn Thanh Tú (Khoa Vật lý - Trường Đại hoc Sư phạm Thành phó Hỗ Chí Minh) Cảm ơn thầy đã luôn chỉ dạy và hướng dẫn em vô cùng tận tình, giúp em có thể hoàn thành khóa luận của mình một cách tốt nhất Trong suốt quá trình hoàn điều bố ích Từ đó, bản thân em đã có thêm thật nhiều kỳ năng và kiến thức giúp ích cho công việc sau này của mình

Cuối cùng, em rất mong nhận được những lời nhận xét và góp ý quý báu từ thầy cô để bài luận của em có thể hoàn thiện hơn nữa

Xin chân thành cảm ơn!

“Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 4 năm 2024 Sinh viên Nguyễn Minh Thúy Vy

Em xin cam đoan kết quả đạt được trong khóa luận là sản phẩm của riêng cá nhân, không sao chép lại của người khác Trong toàn bộ nội dung của khóa luận, nguồn tài liệu Tắt cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ rằng và được trích theo quy định cho lời cam đoan của mình.

DANH MVC VIET TAT

2.1.2 Phương pháp Epitaxy chùm phân tir (molecular beam epitaxy ~ MBE) 26 2.2 Phương pháp kiểm tra chất lượng bề mặt của màng mỏn; seed 2.3 Quang phé luéng sic tron (magnetic circular dichroism spectra - MCD).31 2.4 Xác định nhiệt độ Curie bằng phương pháp vẽ Arrott plot 34

3.1 Các thông số của mẫu nghiên cứu

3.2 Khảo sát hình thái bề mặt và cấu trúc tỉnh thể của màng mỏng (In,Fe)Sb.39 3.3 Khảo sát tính chất quang - tir (magneto = optical) của màng mồng

4.2 Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

(Theo thứ tự bảng chữ cái)

FMS Ferromagnetic semiconductor ~ Bén din tir MBE Molecular-beam epitaxy: Epitaxy chim phan tr MCD Magnetic circular dichroism - Luding sic tron tir tinh RHEED Reflection high-energy electron diffraction - Nhiéu xa electron phản xạ năng lượng cao

GMR Giant magnetoresistance effect - Hiệu ứng từ điện trở không lỗ TwR Tunnel magnetoresistance effect - Hiệu ứng tử điện trở xuyên hằm

Định luật Moore cho thấy dự đoán tốc độ tăng số lượng Hình 1.1 transistor trên một đơn vị diện tích theo thời gian (Nguồn | 10 Tntel.com)

Hiện Xã Dự báo của Intel về định luật Moore đến năm 2030 (Nguon H Intel.com)

Sơ đỏ minh họa lĩnh vực spintronie kết hợp cá hai tinh chất

Cấu trúc hiệu ửng từ điện tro khong 16 GMR Hình Lẻ a) " Ic hiệu ứng từ điện me 8 b) Cấu trúc hiệu ứng tir dign tré chui him TMR Cau tric | 6 MRAM co ban (hinh trên) và mô tả các bít (0)

và (1) theo trạng thái điện trở (hình dưới)

Hình 1.6 - Cấu trúc đầy đủ của một ö MRAM, 1 Cách ghi dữ liệu của các loại MRAM (a) MRAM dao bang

từ trường (b) MRAM dao bing dong phan eye spin

Sơ đỗ minh họa các vật liệu

Hình 1.8 | a) Vat ligu bin din tir (FMS); b) Vat ligu ban dan; 7

e) Vật liệu bán dẫn từ tỉnh loầng (DMS) (Trong đó vòng tròn có mũi tên đại diện cho nguyên tử có từ tính và các vòng tròn côn lại đại diện cho nguyên tử không từ tính)

Hình 1.9

Hình 1.10

TTóm tắt lịch sử hình thành chất bán dẫn từ trong 50 năm a) Điều khiển tính chất từ bằng dòng điện trên (In.Mn)As b) Trong đó &uụ¡ là điện trở Hall phụ thuộc vào độ từ hỏa

độ khớp tuyến tính tốt nhất của nó (đường nét đứt màu đỏ) nông độ Mn, (hình vuông màu xanh) và độ khớp tuyển tính tốt nhất của nó (đường nét dit mau den)

Hình 1.14 Sự phụ thuộc 7c của (Ga¡x.Fe)Sb và (Ini„.Fe,j§b vào hảm lượng Fe (+)

Mô tá sự sắp xếp các mảng đơn tỉnh thẻ đúng theo kỹ thuật

er ự sắp xép cde mang don tin! ting theo KY thust | epitaxy (bén phải)

Hinh 2.2 | M6 ta sơ đỗ của một hệ théng epitaxy chiim phan ti 27

Mô tả sự tăng trưởng cúa chùm phân từ trong phương phí Web3s sự tăng trưởng cúa chùm phân tt trong pI wz pháp 28 MBE

Ảnh chụp buồng tăng trưởng EpiQuest II-V MBE tại đại

24 Mp lự tăng tự EpiQ\ tại đại se hoc Tokyo

Hình 25 | Sơ đỏ bổ trí thiết bị dé thu pho RHEED, 29 Sóng điện tử nhiễu xạ trên các mặt tinh thé theo định luật

ag | Sóng điền từ nhiễu xạ trên các mật tn eo định luật | Vy Bragg

Mô tả đường truyền eleetron khi chiếu đến bề mặt vật liệu nena a) mẫu có cấu trúc bề mặt bằng phang theo dinh hướng hai chiều, b) mẫu có cấu trúc b mặt mắp mô theo định hướng i

Hình 2.8

bản dẫn TiO2 trên để LaAlO3 bằng phương pháp MBE Bên trái là ảnh RHEED, còn bên phải là ánh minh họa hình trước khi phủ TiO2 có dạng bảng phẳng (b) - (d) Ảnh RHEED của lớp TiO2 ứng với b dày 4, 30, 40nm

Hình 2.11

Để thị Arrott plot biểu điển một quá trình chuyển pha (€ <0), tại nhiệt độ Currie (€ = 0) và trên nhiệt độ quan hệ M? và Hí nhưng đỗ thị Arrott thường được sắp xếp lại thành M? và H/M

Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của cường độ MCD theo từ Hình 3.7 | trường của các mẫu AI, A2, A3, A4, theo thứ tự được đoở |_ 45 các nhiệt độ khác nhau từ $ K đến 300 K

Dé thi Arrott plot cla 4 mu (In,Fe)Sb theo thứ tự từ A1 - Hình 38 | A4 chế tạo ớ các thông lượng Sb khác nhau lần lượt | 46 5,5.10-5 Pa, 6,5.10-5 Pa, 7,5.10ˆ5 Pa, 8,5.10-5 Pa Hình 3 | ĐỒ thí biểu diễn mối liên hệ giữa nhiệt độ Curie Te theo) thông lượng Sb 4

Vật liệu bán dẫn từ là vật liệu mang cả tính chất của vật liệu bán dẫn và cả tính chất từ của vật liệu sắt từ [2] Sự kết hợp của hai tính chất này mở ra tiễm năng giúp cho các nhà khoa học có thể tạo ra những thiết bị điện tử mới như spin-transistor hơn so với các thiết bị điện tử hiện nay Trong thực tế để đưa vào sử dụng, nhiệt độ hơn nhiệt độ phòng (khoảng 300 K) Tuy nhiên, tắt cá các vật liệu bán dẫn từ được phát hiện cho đến nay đều có nhiệt độ Curie (nhiệt độ chuyển pha sắt tử) rất thấp Chẳng hạn chất bán dẫn tử được nghiên cứu nhiều nhất hiện nay là Gallium [3], điều này gây khó khăn cho việc đưa vào ứng dụng trong các thiết bị điện tứ Trong công cuộc nghiên cứu, tìm kiểm gẵn hai thập ký khi các nghiên cứu chuyên sâu về các vật liệu bán dẫn từ khác nhau chưa thể tạo ra được vật liệu bán dẫn từ có thể đưa vào sử dụng với nhiệt độ Curie cao (Te > 300 K) thì vào năm

2018, nhóm hợp tác nghiên cứu giữa hai trường là Đại học Tokyo (Nhật Bản) và

7

từ có nhiệt độ Curie cao nhất được báo cáo cho nay, mở ra nhiều tiểm năng để

liệu (In,Fe)Sb (như thông lượng antimony, bễ đày màng mỏng .) vẫn chưa được nghiên cứu và thực hiện

Vì vậy với mong muốn được tìm hiểu nghiên cứu sâu hơn vẺ vật liệu (In.Fe)Sb và tìm điểu kiện để cải thiện tính chất tử của màng mỏng (In,Fe)Sb, tác (Sb) đến tính chất từ của vật liệu bán dẫn từ (In,Fe)Sb"

2 Mục đích nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của thông lượng Antimony (Sb) đến tính chất tử của vật liệu bán dẫn từ (In.Fe)Sb nhằm tối ưu hỏa điểu kiện chế tạo màng mỏng bán dẫn từ (In.Fe)Sb bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử

3, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

~ Tìm hiểu về vật liệu bán dẫn từ (In,Fe)Sb

~ Tìm hiểu về phương pháp chế tạo màng mỏng (phương pháp epitaxy chùm phân tử) vả các phương pháp phân tích tính chất của màng mỏng

~ Tiến hành xử lý các số liệu đo đạc thực nghiệm của nhóm nghiên cửu ở trường đại học Tokyo và phân tích các kết quả tử số liệu thu được

~ So sánh, đánh giá kết quả và đưa ra kết luận vẻ thông lượng Antimony tối ưu

để chế tạo màng

4 Phương pháp nghiên cứu

~ Phương pháp nghiền cửu định lượng

~ Phương pháp phân tích vả tổng hợp lý thuyết

Chương 1: Tổng quan về vật liệu bán dẫn từ

1.1 Điện tử học spin (spintronics)

1.2 Vật liệu bán dẫn từ (ferromagnetic semiconduetor ~ FMSs) Chương 2: Phương pháp chế tạo và phân tích màng móng (In,FeSb) 2.1 Phương pháp epitaxy chùm phân từ (molecular beam epitaxy - MBE)

2.2 Phương pháp kiểm tra chất lượng bề mặt của màng mong (reflected hinh energy electron diffraction - RHEED)

2.3 Quang phổ lưỡng sắc tròn (magnetic circular dichroism spectra - MCD)

Chương 3: Kết luận và tháo luận

1.1 Điện tử học spin (spintronics)

Nhìn vào lịch sử phát triển của ngành điện tử chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy sự thay đôi đáng kể của nhân loại, bat đầu từ năm 1945 với sự ra đời của với kích thước lớn gần bằng một căn phòng, đến thời điểm hiện tại các máy tính đã nhiều và nhanh hơn Điều nảy đỏi hỏi các thiết bị lưu trữ phải càng ngày càng nhỏ được chí phí để sản xuất máy tính Mặc di định luật Moore do Gordon Moore — đồng sáng lập Intel (tập đoàn sản xuất chip máy tính nổi tiếng) đã và đang làm nên khi vẫn tiếp tục nâng cao được hiệu suất của phần cửng với phát biểu như sau: “Số (1inch vuông xắp xi 6.45 cm)

Hình 1.1: Định luật Moore cho thấy dự đoán tốc độ tăng số lượng transistor trên một đơn vị diện tích theo thời gian (Nguồn InteLcom)

10

ra về vấn để có thực sự việc thu nhỏ sẽ có thể cắt giảm được chỉ phí sản xuất hay thiết bị điện tử sử dụng Silicon (silicon-based) xảy ra ở quy mô nano mặc cho phía transistor trên một gói và tự tin "sẽ duy trì định luật Moore trong thập kỷ tới hoặc

có các nguyên lý làm việc mới, trong đó spiwronies là một trong những lĩnh vực mới nỗi dành cho các thiết bị điện tử nano thế hệ tiếp theo nhằm giảm mức tiêu thụ điện năng và tăng khá năng xử lý và lưu trừ bộ nhớ Đây được xem là một giái pháp hứa hẹn cho các thiết bị điện tử trong tương lai

Hẳu hết các thiết bị điện tử sử dụng một tính chất cúa electron gọi là "điện tích” để mã hóa các thông tin duéi dang sé bit “0” va “1”, Tuy nhién trong electron còn một tính chat khic duge spintronics duge m6 ta nhw hinh 1.3 sit dung 1a moment từ spin, được quy định bởi vật lý lượng tứ luôn theo một trong hai trạng thể điều khiển hướng của spin bằng cách đưa nó vào từ trường và spin không thay

điểm như tiêu thụ điện năng thấp, không cần cung cấp điện xuyên suốt, tốc độ cao, ligu Silicon thông thường

Grunberg và đã giành giải Nobel Vật lỷ năm 2007 [S] Hình 1.4a mô tả hiệu ứng tính Khi moment từ trong hai bản kim loại từ tính song song với nhau điện trở của lớn Hiện tượng này được giải thích dựa vào sự tán xạ phụ thuộc spin (spin- đependent seattering) của electron tại mặt tiếp xúc các lớp Bên cạnh đỏ sự tán xạ phụ thuộc spin của clcctron cũng xảy ra trong các tiếp xúc từ xuyên hằm (magnetic tunnel junction -MT]) là các màng mỏng đa lớp có các

từ trong hai bản kim loại từ tính song song nhau điện trở của hệ nhỏ, ngược lại khi moment từ ở hai bản ngược chiều điện trở của hệ trở nên rất lớn Từ điện trớ xuyên ham Tunnel Magnetoresistance (TMR) lin dau tiên được phát hiện bởi nhóm của 1.S Moodera của MIT nim 1995 trên màng đa lớp CoFe/Al;O/Co [9]

High resistance state

High resistance state Hình 1.4 a) Cấu trúc hiệu ứng từ điện trở không lỗ GMR; h) Cấu trúc hiệu ửng từ điện trở xuyên ham TMR [10]

MRAM (Magnetic Random Access Memory) ~ bộ nhớ RAM từ điện trở, một linh nhiên trong thé giới MRAM, hiệu ứng TMR được ưa chuộng hơn so với hiệu ứng GMR Lý do là cấu trúc của GMR thuận các lớp kim loại, điện trở của linh kiện nhở một lớp điện môi, điện trở của linh kiện trở lên lớn và tạo ra tín hiệu lớn hơn cho mạch điện [11]

Một ô nhớ cơ bản của MRAM (hình 1.5) được gọi là MTI [2] [11] gồm 2 lớp

tử tính kẹp giữa là một lớp cách điện mỏng (cỡ dưới nm) Moment tử của một lớp của lớp còn lại như là lớp tự do (free layer) có thể đáo (dưới tác dụng của từ trường) trở của cấu hình (do sự tán xạ khác nhau cúa điện tử trong các trạng thái song song trở thấp và cao

Hình 1.5: Cấu trúc 1 ô MRAM cơ bản (hình trên) và mô tả các bit (0) và (1) theo trạng thái điện trở (hình dưởi) [2]

hình trên chỉ là đơn gián hóa Sự lưu trữ thông tin sau khi ngắt nguồn điện được xác lập nhờ sự giữ lại trang thái của các momenl từ

Trong thể hệ mới nhất của MRAM là Spin Transfer Torque MRAM (STT- MRAM) được đáo từ bằng dòng phân cực spin (spin polarized current) Hoạt động ứng truyền moment động lượng spin của điện tử cho một moment tử và kết quả là cực spin chạy qua lớp tir tinh thi moment tử của lớp này bị quay theo chiều của dòng phân cue spin Cơ cấu kiểu này cho phép loại bỏ hoàn toàn các bộ kich thước ô nhớ đồng thời tăng tốc độ và giảm lỗi địa chỉ

an phụ, giảm

Hình 17: Cách ghi dữ liệu của các loại MRAM (a) MRAM đảo bằng từ trường (b) MRAM đảo bằng dòng phân cực spin [13]

“Thể hệ tiếp theo của các thiết bị spintronie cằn có thêm những chức năng hấp dẫn hơn, vì vậy spin của electron cần được khai thác vào ứng dụng vào chất bán dẫn trong hai thập ky qua

1.2 Vat ligu ban din tir (ferromagnetic semiconductor ~ FMSs) 1.2.1 Giới thiệu về vật liệu bán dẫn từ

FMS thudng được tạo thành bằng cách pha tạp một lượng lớn nguyên tổ kim loại chuyển tiếp (các nguyên tổ có mang điện tử trong quỹ đạo lớp d như sắt (Fe) Vanadium(V), ) vào các chất bán dẫn thông thưởng như Silicon (Si) Gallium hoặc lớp f mà các nguyên tử kim loại chuyển tiếp này có thể mang trong mình một một số điều kiện nhất định, các moment spin này có thể tương tác với nhau thông động tự do, vấn cũng mang spin của chính nó, và kết quả là chúng cùng xoay theo vặt liệu bán dẫn pha tạp nguyên tổ kim loại chuyển tiếp đạt được trạng thái sắt từ nói trên được gọi chung là chất bán dẫn sắt từ (FMS)

Semiconduetors) — chất bán dẫn từ tính loãng, ta có thê phân biệt chúng giữa vào số

ép được pha vào các chất bán dẫn Ở DMS số lượng kim loại chuyến tiếp pha vào ít hơn so với EMS (được thể hiện ở hình 1.7 dưới đây) Trong để tải nay ta để cập chủ yếu về EMS

lượng nguyên tố kim loại chuyển

“ng Can

teneeiiNGonagecoc — Œ thmes2:NGonagneic ‡ 3 Hình 1.8: Sơ đồ minh họa các vật liệu a) Vật liệu bán dẫn từ (EMS); b) Vật liệu bán dẫn; e) Vật liệu bán dẫn tử tính loãng (DMS) (Trong đó vòng tròn có mũi tên đại diện cho nguyên tử có từ tính và các vòng tròn còn lại đại diện cho nguyên tử không

từ tính) [14]

Overview of Magnetic Semiconductors, Corey Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) anx Ferromagnetic Semiconductors (|

Eu-VI (VI=S, Se)

(Zn,X)O (X=Mn, Ni, oy Cah CdMnGeP;, TiO;:Co Anh An (Ga,Fe)N, NV (nce zb-CrSb, zb-MnAs inc-blende) aoe FMS San care Narrow-gap Fe-doped Iil-V FMS (In,Fe)As, (AI,Fe)Sb, (Ga,Fe)Sb, (In,Fe)Sb l-II-V based DMS

(Ba,K)(Zn,Mn);As;, Ba(Zn, Co);As;

Hình 1.9: Tóm tắt lịch sử hình thành chất bán dẫn từ trong 50 năm [1]

Ké từ những năm 1960, các FMS hợp chất như Eu — X (X=S, Se) va CdCroSes

đã được nghiên cứu nhưng chưa được ứng dụng nhiều do khó chế tạo các màng (sẽ để cập ở chương sau) của chúng thấp hơn nhiệt độ phòng (nhiều nhất 130- 150K) [1] Trong những năm 1980 trở về sau, phương pháp epitaxy chùm phân tử - MBE (sẽ để cập ở chương sau) cho phép các nhà nghiên cửu phát triển nhiều loại trên II -VI, HI-V hoặc nhóm IV được pha tạp các nguyên tổ kim loại chuyển tiếp 3d

từ tính (chủ yêu là Mn) Kê tử những năm 1990, các EMS dựa trên HII-V chẳng hạn (Ga.Mn)As được coi như là EMS nguyên mẫu và được nghiên cửu chuyên sâu nhất

18

các thiết bị dựa trên hệ thống GaAx⁄(Al,Ga)As vốn là mô hình thứ nghiệm cho ngành vật à các thiết bị mới Và nỗ lực phát triển chất bán dẫn từ dựa trên III-V đã thành công thông qua việc chế tạo (In,Mn)As trên để GaAs bing phương pháp epitaxy chùm phân tử (MBE ~ Molecular- beam epitaxy) Sau đỏ việc phát tiếp tục phát triển và đã thành công tìm ra chất bán dẫn từ (Ga.Mn)As 1.2.2 Vật liệu bán dẫn từ pha tạp Mn và hạn chế của nó Trong suốt hai thập kỷ gần đây, hầu hết các nghiên cứu về EMS đều tập trung vào các FMS loại p III-V pha tạp Mn như (In.Mn)As và(Ga,Mn)As cho thấy tính sắt

từ thông qua lỗ trống Bên cạnh việc thể hiện có từ tính mạnh thì điều đặc biệt nhất thu hút rất nhiều các nhả nghiên cửu ở các chất bản dẫn từ pha tạp Mn như việc chế tạo mả còn phụ thuộc vào nồng độ pha tạp Mn x và nồng độ lỗ trống p Vì thể được kiểm soát bằng cách thay đổi nông độ pha tạp của Mn hay nông độ lỗ trống bằng cách dùng điện áp cổng hay chiếu xạ ảnh sáng [15] Hình 1.10 (a) mô tả

từ tính của (In,Mn)As có thể thay đổi bằng dòng điện Trong hình 1.10 (b) điện trữ

sử dụng một cổng điện áp Với công điện áp âm độ từ hóa được tăng lên nhờ sự gia tăng mật độ lỗ trống Ngược lại, độ từ hóa giảm đi với công điện áp dương Đó là một khả năng độc đáo của bán dẫn từ mà các loại vật liệu sắt từ kim loại thông thưởng được sử dụng phổ biến hiện nay như EeSi, NiFe, FePt không có được

được hiểu hoàn toàn và vẫn đang được tranh luận

Do đồ việc tạo ra các FMS có thể vừa là loại n và loại p có tính sắt từ ở nhiệt độ phòng vẫn là một thách thức lớn cho vật liệu bán dẫn từ

1.2.3 Vật liệu bán dẫn từ pha tạp sắt

Xuất phát từ những trở ngại của thế hệ EMS pha tạp Ma, nhóm nghiên cứu của trưởng Đại học Tokyo (Nhật Bản) kết hợp cùng nhóm nghiên cửu của trường bán dẫn từ mới đó là bán dẫn từ pha tạp sắt (Fe) So với Mn ở Sắt (Fe) khi pha tạp điểm:

Ưu điểm 1:

Ở hình 1.12 người ta thấy được sự thay đổi của hằng số mạng ø của (Ga.Fe)Sb với nông độ Fe (x) tăng dẫn bằng khoảng một nửa so với (Ga,Mn)As điều này cho thấy dễ pha tạp Fe vào GaSb hon nhiễu so với việc pha tạp Mn vào GaAs nhưng khong làm suy giảm cấu trúc và chất lượng tỉnh thẻ

(đường nét đứt màu đen) [19]

Ưu điểm 2: Kiểm soát được nông độ đề tạo EMS loại N và P linh hoạt

Vì các nguyên tử Fe khi pha tạp vào bán dẫn HI-V chỉ đóng vai trỏ tạo moment tir chử không cung cấp các hạt tải điện Do đó nồng độ hạt tải điện trong các chất này được tạo ra bằng cách đồng pha tạp (co-doping) các nguyên tố khác như Beryllium (Be) trong trưởng hợp của (In.Fe)As hoặc do các sai hông mạng nội (In,Fe)Sb Chính vì vậy có thể tạo ra bán dẫn từ loại N hoặc loại P một cách linh (In,Fe)Sb được chế tạo hành công bằng phương pháp epitaxy chủm phân tử Bán thể hiện loại N

có cấu trúc tình thể loại zin-blende mà không có lẫn các cấu trúc tính thể khác (second phase) [1]

mà các EMS pha tạp Mn không làm được ở các nghiên cứu trước đây [1] Đổi với các ứng dụng cho các thiết bị trong thực tế nhiệt độ Curie 7c bảL buộc phải cao hơn nhiệt độ phòng Và nhiệt độ Curie của các EMS loại P sẽ phụ thuộc vào nông độ x và nồng độ lỗ p Do đó tăng + lả cách đơn giản nhất đẻ đạt được 7c cao, tuy nhiễn cho đến nay 7e tối đa của các EMS pha tạp Man được nghiên cứu như (In,Mn)As (90 K) và (Ga,Mn)As (200 K) vẫn thấp hơn nhiều so với nhiệt

độ phòng mặc dù đã thừ nhiều giái pháp khác nhau Trong (Ga.Mn)As nhiệt độ qua Tc tang theo ham lượng x

Hình 1.14 cho thấy nhiệt độ Curie cao nhất được cho tới nay của một số vật liệu bán dẫn từ nhóm III-V pha tạp Fe gồm (Ga,Fe)As, (In,Fe)As,(Ga,Fe)Sb,và

2B