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铁酸铋薄膜的阻变效应和导电机制

硅酸盐学报 2017年第4期45卷 467-471页

作者：朱慧张迎俏汪鹏飞白子龙孟晓陈月圆祁琼北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 复旦大学微电子学院上海200433 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心北京100083

针对脉冲激光沉积法制备的铁酸铋薄膜展开研究,利用电流–电压(I–V)特性曲线表征样品的阻变现象,对样品施加不同极性、大小的电压,其I–V曲线呈现出不同高低阻值的变化。通过对I–V曲线拟合,发现样品的导电机制符合空间电荷限制电流。... 详细信息

针对脉冲激光沉积法制备的铁酸铋薄膜展开研究,利用电流–电压(I–V)特性曲线表征样品的阻变现象,对样品施加不同极性、大小的电压,其I–V曲线呈现出不同高低阻值的变化。通过对I–V曲线拟合,发现样品的导电机制符合空间电荷限制电流。结合正向电压下从高阻到低阻的转变,负向电压下从低阻到高阻的转变规律,验证样品的阻变效应符合陷阱能级的填充和脱陷,即陷阱能级的填充程度不同导致电极与铁酸铋界面势垒高度不同从而导致薄膜阻值的变化。

关键词：阻变效应导电机制陷阱填充与脱陷空间电荷限制电流

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基于阻变效应非挥发性存储器的研究概述

材料导报 2012年第15期26卷 19-26页

作者：陈心满赵灵智牛巧利华南师范大学光电子材料与技术研究所广州510631

随着半导体技术节点的推进,传统的半导体存储技术已经满足不了人们对便携式信息产品的要求。阻变式存储器(RRAM)作为一种新的存储技术,其器件具有结构简单、与CMOS工艺兼容、可高密度集成以及快速存储等优势,引起人们广泛的研究兴趣并... 详细信息

随着半导体技术节点的推进,传统的半导体存储技术已经满足不了人们对便携式信息产品的要求。阻变式存储器(RRAM)作为一种新的存储技术,其器件具有结构简单、与CMOS工艺兼容、可高密度集成以及快速存储等优势,引起人们广泛的研究兴趣并成为国内外研究的热点领域。就目前RRAM器件的研究现状,从RRAM器件的基本工作原理、微观物理机制、实际应用所遭遇的挑战以及新型RRAM器件等方面进行了简要评述。

关键词： RRAM存储器阻变效应电阻存储物理机制

BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜阻变效应的空间电荷限制电流机理分析

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材料导报 2014年第4期28卷 80-83页

作者：罗劲明徐初东陈书汉嘉应学院物理与光信息科技学院梅州514015 华南农业大学理学院广州510642

研究了BiFe0.95Mn0.05O3薄膜器件的双极性阻变效应。通过对薄膜器件的电流电压曲线进行电导机制的拟合分析,发现在低阻态时其电流电压关系遵循欧姆定律,而在高阻态时则满足指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流规律。同时,还研究了限制... 详细信息

研究了BiFe0.95Mn0.05O3薄膜器件的双极性阻变效应。通过对薄膜器件的电流电压曲线进行电导机制的拟合分析,发现在低阻态时其电流电压关系遵循欧姆定律,而在高阻态时则满足指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流规律。同时,还研究了限制电流对双极性阻变效应的影响,结果表明通过调节限制电流值,可以改变薄膜内形成的导电丝粗细,从而得到不同的低阻态,实现薄膜器件的多态存储功能。在导电丝理论的基础上,利用指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流机理对这一现象进行了详尽的阐述。

关键词： BiFe0 95Mn0 05O3 阻变效应空间电荷限制电流 BiFe0 95 Mn0 05O3

脉冲激光沉积制备氧化钛薄膜及其阻变效应的研究

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脉冲激光沉积制备氧化钛薄膜及其阻变效应的研究

作者：张平电子科技大学

学位级别：硕士

阻变存储器作为下一代非易失性存储器的有力竞争者之一,在最近十多年来吸引了广泛的关注。作为阻变存储器的核心,阻变材料的阻变性能和阻变机制一直是相关研究方向中的热点问题。本文采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术... 详细信息

阻变存储器作为下一代非易失性存储器的有力竞争者之一,在最近十多年来吸引了广泛的关注。作为阻变存储器的核心,阻变材料的阻变性能和阻变机制一直是相关研究方向中的热点问题。本文采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了TiO为功能层的薄膜型阻变存储器单元。本论文通过控制TiO薄膜的沉积和退火工艺条件改变TiO薄膜中的氧空位缺陷,测试TiO阻变效应和制备工艺的关系,系统分析TiO薄膜的导电机制,结合XPS分析等手段讨论了TiO薄膜的阻变模型。(1)论文首先通过脉冲激光沉积技术在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备TiO为功能层的薄膜型阻变存储器单元。采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)等手段,分析了氧分压、沉积温度、激光能量等制备工艺对TiO薄膜结构的影响。通过电流-电压(I-V)测试研究阻变开关比与沉积工艺的关系,观察到不需要电形成过程及开关比1000倍的阻变现象,确定了优化的TiO沉积工艺:温度为600℃、沉积氧分压为10Pa、激光能量为150 mJ。(2)基于上述优化制备工艺,进一步通过系统地调控原位退火氧分压,在TiO薄膜中得到开关比50000倍非对称的双极性阻变行为。通过控制退火氧分压,显著提高了TiO薄膜I-V曲线的一致性。在10Pa退火条件下制备的TiO薄膜经过1500次翻转仍然具有良好的一致性。(3)最后,通过测试不同电极面积I-V曲线、不同温度下的I-V曲线,并对I-V曲线进行拟合分析TiO阻变薄膜的导电机理,采用上述方法制备的TiO阻变效应是受空间电荷限制电流模型(SCLC)和肖特基发射模型(SE)控制产生。综上所述,本文通过系统研究TiO薄膜的PLD沉积工艺,控制TiO薄膜的原位退火工艺,制备出TiO阻变薄膜材料,分析了薄膜阻变开关比与制备工艺的关系。导电机制分析表面所制备TiO薄膜的阻变机制为界面型,具有较好的I-V曲线一致性,为TiO薄膜在RRAM的实际应用提供了支持。

关键词：阻变存储器脉冲激光沉积 TiO2 阻变效应阻变机理

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铁酸铋基薄膜光伏和阻变效应的研究

铁酸铋基薄膜光伏和阻变效应的研究

作者：许雯婷南京理工大学

学位级别：硕士

铁电体作为一种热门的研究材料具有许多特殊的性质,如铁电性、压电性、热释电性、光伏效应和阻变效应。其中地,BiFeO是一种经典的铁电材料,其铁电性、压电性以及电畴反转机制等已经被广泛研究。本文着重研究了 BiFeO薄膜的光伏效应,通... 详细信息

铁电体作为一种热门的研究材料具有许多特殊的性质,如铁电性、压电性、热释电性、光伏效应和阻变效应。其中地,BiFeO是一种经典的铁电材料,其铁电性、压电性以及电畴反转机制等已经被广泛研究。本文着重研究了 BiFeO薄膜的光伏效应,通过控制BiFeO材料的铁电极化可以实现对其光伏效应的调控,因此该材料未来有望应用于光电传感器领域。除此之外,随着信息技术的快速发展,寻找可应用于存储器件的新材料也具有十分重要的意义。因此,本文在BiFeO材料的基础上掺杂元素Cr形成了BiFeCrO,一种较新颖的铁电材料,并着重研究了 BiFeCrO薄膜的阻变效应。本文首先利用脉冲激光沉积系统制备高质量的BiFeO和BiFeCrO薄膜。然后,利用X射线衍射仪、原子力显微镜、Keithley数字源表、导电原子力显微镜和扫描隧道显微镜等仪器对所制备薄膜的表面形貌、微观结构、光伏效应和阻变效应进行了研究。本文包含以下三个方面的内容:(1)高质量BiFeO和BiFeCrO外延单晶薄膜的制备;(2)BiFeO薄膜光伏效应的研究;(3)BiFeCrO薄膜阻变效应的研究。具体内容如下:首先,利用脉冲激光沉积系统在制备高质量的BiFeO和BiFeCrO薄膜。通过调控生长参数,寻找到薄膜较优的制备工艺窗口。利用原子力显微镜和X射线衍射仪分别对薄膜的表面形貌和微观结构进行表征,发现所制备的BiFeO和BiFeCrO薄膜为表面纳米级平整的单晶外延薄膜。然后,利用 Keithley 数字源表对 SrTiO/LaSrMnO/BiFeO/ITO(InO:SnO=9:l)结构的光伏效应进行测量,成功地在BiFeO薄膜中观察到光伏效应。并且,该光伏效应具有以下特点:第一,短路电流和开路电压的方向均随着薄膜极化方向的反转而改变;第二,短路电流的绝对值随着光照强度以及薄膜极化强度的增加而增加;第三,随着测量温度从25 ℃上升到130 ℃,短路电流从180 nA上升到480 nA。最后,利用导电原子力显微镜和扫描隧道显微镜对SrTiO/SrRuO/BiFeCrO结构的阻变效应进行测量,且测量所使用的探针直径分别为100nm和1nm。利用导电原子力显微镜在薄膜中观察到了稳定的、具有良好重复性的双边阻变效应;利用扫描隧道显微镜在薄膜观察到了稳定的单边阻变效应。并且,BiFeCrO薄膜中阻变效应的开关比(薄膜中高、低阻值之比)数值均在15到122之间。总之,本文对BiFeO以及BiFeCrO薄膜的铁电性、光伏效应和阻变效应进行了较为详尽的研究,该研究结果不仅对BiFeO和BiFeCrO材料的进一步科学研究具有重要的意义,还对其在存储器和光电器件等方面的应用具有一定的指导作用。

关键词：铁电体光伏效应阻变效应

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基于肖特基势垒的电致阻变效应研究

基于肖特基势垒的电致阻变效应研究

作者：张岩浙江理工大学

学位级别：硕士

当前主流的基于浮栅结构的存储技术——Flash，随着摩尔定律器件的尺寸在逐年减小，在集成电路和信息技术领域占据着重要的地位，但是随着半导体工艺技术代的不断拓展，Flash存储器遇到了严重的技术瓶颈。为了延续摩尔定律的前进步伐，... 详细信息

当前主流的基于浮栅结构的存储技术——Flash，随着摩尔定律器件的尺寸在逐年减小，在集成电路和信息技术领域占据着重要的地位，但是随着半导体工艺技术代的不断拓展，Flash存储器遇到了严重的技术瓶颈。为了延续摩尔定律的前进步伐，一些基于新型非挥发性的存储技术受到了科学界和工业界的广泛关注。其中，基于阻变效应的非挥发性随机存取存储器因其具有器件结构简单，尺寸可缩小性好，低压操作，低功耗，存取速度快，并与当前的CMOS工艺相兼容等优点，被认为是下一代非挥发性存储器的有力竞争者。但是，由于阻变层材料选择丰富，导电模式多样化，其阻变机理并没有在理论上统一起来。论文利用紫外光刻技术和磁控溅射技术制备金属(Au和Ag)/n型半导体(Nb:SrTiO)结构样品，通过电场诱导和对衬底热退火处理等方式，对基于肖特基势垒的阻变机理进行了研究。论文的主要内容及取得的成果如下：第一，利用虚拟仪器技术将测试仪器设备与计算机相连，搭建阻变性能测试系统，并用LabVIEW软件编写阻变性能测试系统界面，该系统可以实现的测试功能有电流-电压特性(I-V)测试，电阻-温度特性(R-T)测试，SET&RESET测试，P/E脉冲测试和多级存储脉冲测试等。第二，利用紫外光刻技术和磁控溅射镀膜技术，在Nb:SrTiO(NSTO)基片上沉积金属薄膜电极(Ti，Au和Ag)，制备Ag/NSTO/Ti和Au/NSTO/Ti结构的样品器件。通过阻变性能测试及结合相关文献报道，认为两种结构器件的阻变效应源于金属与NSTO界面处的肖特基势垒。对于Ag/NSTO/Ti样品而言，在Ag/NSTO界面处聚集着由氧空位形成的捕获电子层，在施加不同方向电压时，捕获电子层捕捉或者释放电子，导致肖特基势垒发生改变，影响器件的导电性能，产生高阻态(HRS)和低阻态(LRS)。并且在对样品做多级存储脉冲测试时，Ag/NSTO界面具有多级存储特性，结合R-T等测试结果，推断产生多级存储现象的原因是捕获层捕捉电子的数量不同，选择适合的擦除电压可以明显的区分不同阻态。对于Au/NSTO/Ti样品而言，在Au/NSTO界面处也存在由氧空位形成的捕获电子层，与Ag/NSTO结构比较，I-V和R-T曲线有所不同，在Au/NSTO处于高阻态(HRS)时呈现金属行为，而且并没有发现多级存储性能，将器件在不同的阻态时导电机理描述为，在低阻态(LRS)时，为氧空位释放电子导致肖特基势垒变低，电子容易隧穿过界面，在高阻态(HRS)时，捕获电子层处于电子饱和状态。最后，对NSTO基片进行不同的表面热退火处理，并测试其与金属Ag界面的阻变特性，测试结果发现未退火和在空气中退火400oC和700oC的NSTO与Ag界面都有明显的阻变效应，随着退火温度的升高，I-V曲线的整流特性越明显。脉冲测试中，与400oC热退火界面相比较，700oC退火的衬底与Ag界面的高低阻态比率较大，并且700oC退火的界面在低阻态时很稳定。

关键词：阻变效应虚拟仪器技术肖特基势垒氧空位多级存储

基于Metal/Nb：SrTiO3接触界面阻变效应的研究

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基于Metal/Nb：SrTiO3接触界面阻变效应的研究

作者：申婧翔浙江理工大学

学位级别：硕士

利用磁控溅射薄膜沉积技术、微加工技术和离子刻蚀等技术制备了金属(Au、Ag和Ti)/Nb:SrTiO结构的存储单元器件。通过对不同金属/Nb:SrTiO存储单元器件界面阻变性能的分析,以及分析外界条件，比如温度变化、退火工艺等对阻变性能的影响... 详细信息

利用磁控溅射薄膜沉积技术、微加工技术和离子刻蚀等技术制备了金属(Au、Ag和Ti)/Nb:SrTiO结构的存储单元器件。通过对不同金属/Nb:SrTiO存储单元器件界面阻变性能的分析,以及分析外界条件，比如温度变化、退火工艺等对阻变性能的影响，研究了基于金属/n型半导体结构的肖特基势垒阻变存储单元器件的阻变性能及机理。论文的主要内容及取得的成果如下： 1.在Nb:SrTiO(NSTO)(100)单晶衬底上沉积了金属电极材料Ti和Ag薄膜，制备了Ag/NSTO/Ti的结构器件,并对其阻变性能进行了研究。研究结果表明，Ti/NSTO界面是欧姆接触，阻变行为主要来自于Ag/NSTO界面。Ag/NSTO/Ti结构表现出了很好的多级存储性能，但是由于高低阻态的保持特性比较差，阻碍了其应用前景。 2.在Nb:SrTiO(NSTO)(100)单晶衬底上沉积了金属电极材料Au和Ti薄膜，制备了Au/NSTO/Ti的结构器件，并对其阻变性能进行了研究。结果表明，Au/NSTO/Ti很难实现多级存储，但是可以实现稳定的二级存储，并且，这种结构器件的阻变行为只发生在180K以上，低温下无阻变效应发生。其高阻态表现为金属行为，低阻态表现为半导体行为。虽然高阻态的保持特性比较好，但是由于低阻态的保持特并不好，也无法满足现实的需要。 3.在Nb:SrTiO(NSTO)(100)的单晶衬底上沉积了金属电极材料Ag和Au薄膜，制备了Ag/NSTO/Au结构。与前两种结构相比，Ag/NSTO/Au结构不但表现出了多级存储行为，其阻变性能(存储窗口、保持特性、抗疲劳特性、多值存储特性等性能)明显优越于金属(Ag、Au)/NSTO/Ti结构构成的器件，具有很好的应用前景。 4.通过对以上几种结构器件的研究和分析，认为界面中氧空位在外加电场的作用下对电子的捕获和释放是阻变效应发生的根本原因，且肖特基势垒的高度和宽度对阻变性能都产生了很大的影响。通过改变NSTO衬底的氧空位浓度可以调控金属/Nb:SrTiO界面处所形成的肖特基势垒的高度和宽度，进而改变这类结构器件的阻变性能。其中在具有不同氧气浓度的环境下退火是实现氧空位浓度发生变化的一种可行性工艺。综上，双肖特基势垒的结构使阻变存储单元的性能大大提高。

关键词：阻变效应肖特基势垒氧空位保持特性存储窗口

Au/联苯共轭小分子薄膜/ITO器件的阻变效应

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Au/联苯共轭小分子薄膜/ITO器件的阻变效应

作者：李政界河南大学

学位级别：硕士

忆阻效应不但可以应用于存储器,还可用于类脑神经形态计算和逻辑运算。近年来,柔性电子器件由于具有可贴附、可穿戴、重量轻、便携可折叠等新特性和优势,其中,有机忆阻材料成为新一代信息存储应用的重要候选材料。分子电子器件因为具有... 详细信息

忆阻效应不但可以应用于存储器,还可用于类脑神经形态计算和逻辑运算。近年来,柔性电子器件由于具有可贴附、可穿戴、重量轻、便携可折叠等新特性和优势,其中,有机忆阻材料成为新一代信息存储应用的重要候选材料。分子电子器件因为具有纳米级的器件尺寸,有望应用于超小、超密集集成电路,成为替代固态微电子技术的候选者之一。联苯共轭有机小分子单体作为单分子器件中的活性层,有望应用于多种分子电子器件中,例如分子晶体管、分子整流器、分子开关和分子存储器件,它们表现出很多有趣的现象,例如:负微分电阻效应（NDR）、分子整流、场效应特性、忆阻效应和高度非线性电流电压等。相对于聚合物和大分子来说,小分子简单的分子结构使其更容易通过分子设计合成策略调节分子的光电性能,此外,联苯共轭小分子的苯基有两个明显的旋转自由度,这都使其具有更丰富的电学性质。本论文选用联苯体系中的有机小分子IDPDA（双咪唑基二苯基丁二炔）、DPDA（二苯基丁二炔）、DPA（二苯基乙炔）和BPB（二苯乙炔基苯）作为阻变活性层,制备了Au/DPDA/ITO、Au/IDPDA/ITO、Au/DPA/ITO和Au/BPB/ITO有机小分子器件,发现均具有忆阻效应,其中Au/DPA/ITO和Au/BPB/ITO器件具有对称负微分电阻效应。Au/DPDA/ITO和Au/IDPDA/ITO两种器件都表现出稳定的非挥发性电阻转变效应,在正向扫描电压区域出现稳定的NDR效应,而负向扫描极大电压对应的电流值随扫描次数呈现出先减小后增大的逐渐变化趋势。我们用密度泛函理论（DFT）方法研究了气体DPDA分子,特别是对苯基沿着-C≡C-C≡C-旋转进行了刚性势能面扫描,在同一水平上对沿能量剖面的驻点进行优化,从理论上解释了在持续的扫描电压激励下DPDA分子苯环间旋转角的增大会使分子能隙变化,从而导致分子DPDA的电输运性能的改变。Au/DPA/ITO和Au/BPB/ITO两种器件开始时表现出挥发性阻变效应,经过连续的直流扫描后表现出非挥发性电阻转变效应。在挥发性电阻转变状态,两种器件在对称电压的扫描下出现稳定的对称NDR效应,并且我们发现两种器件在较小（1 V和2 V）的扫描电压下表现出类欧姆接触性质,只有使用较大（5 V和6 V）的扫描电压器件才能表现出电阻转变和对称NDR效应。此外,扫描电压的大小和极性可以调控器件的电阻转变和NDR效应,只用单极性电压（正向或负向）对器件进行电压扫描,器件没有表现出阻变和NDR效应,如果用对称电压对器件进行扫描,器件则表现出阻变和NDR效应。在非挥发性电阻转变状态,Au/DPA/ITO器件表现出和DPDA、IDPDA基器件类似的现象,即器件在正向扫描电压区域出现稳定的NDR效应,而负向扫描极大电压对应的电流值随扫描次数的增加呈现出逐渐变化趋势。我们同样用密度泛函理论（DFT）方法研究了气体DPA分子,对苯基沿着-C≡C-旋转进行了刚性势能面扫描,通过理论计算并结合实验结果我们认为DPA分子中两个苯环间旋转角的增大导致了电流随电压扫描逐渐变化。对于Au/BPB/ITO器件,其在非挥发性电阻转变状态,对器件进行连续的电压扫描,发现器件在正向和负向扫描极大电压对应的电流值并不随电压扫描次数增大出现变化。我们认为可能是BPB分子具有更大的旋转势垒,中间苯环和末端苯环之间不容易发生相对转动。

关键词：联苯共轭小分子阻变效应负微分电阻效应分子构型

铁电半导体BaTi1-xNbxO3阻变效应以及铁磁半导体FeSi1-xGex磁性和输运性质的研究

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铁电半导体BaTi1-xNbxO3阻变效应以及铁磁半导体FeSi1-xGex磁性和...

作者：沈凌佳南京大学

学位级别：硕士

随着当代信息技术和电子技术的飞速发展,对半导体的多功能化提出了更高的要求,于是开发一类多功能化的新型半导体,成为了当今科学的前沿问题。第一,如果能在半导体里实现一种全新的逻辑的读写或存储,再结合现有的半导体CMOS工艺,将会让... 详细信息

随着当代信息技术和电子技术的飞速发展,对半导体的多功能化提出了更高的要求,于是开发一类多功能化的新型半导体,成为了当今科学的前沿问题。第一,如果能在半导体里实现一种全新的逻辑的读写或存储,再结合现有的半导体CMOS工艺,将会让逻辑和存储器件进一步小型化、存储高密度化、低成本化,而现有的逻辑器件以及存储器件在其发展过程中都面临了一些障碍,是无法同时满足上述三点要求的;第二,在半导体里除载流子外,引入其他可调控的自由度,也成为当今非常热门的领域,比如磁性半导体就是一种在半导体里引入自旋自由度并且自旋和载流子相互耦合的系统,在这种器件里将存在全新的导电机制和量子调控现象,让自旋场效应管（Spin Transistor）的实现提供了可能。本文从基础物理研究和应用相结合的角度,分别研究了铁电半导体Nb掺杂BaTiO3系统中的阻变效应以及室温铁磁半导体Ge掺杂FeSi合金中的磁性以及输运性质,并分别对其来源进行了解释,主要内容如下： 1,BaTi0.998Nb0.002O3在外电场下阻变效应的研究在铁电半导体BaTi0.998Nb0.002O3（BTNO）中发现了一种全新机制的阻变效应。一系列的编程性能测试表明该系统具备优秀的非易失性、重复读写能力和响应速度。我们认为铁电极化状态对该系统的输运性质起了决定性的所用,由于界面极化电荷和自由电荷的共同影响,出于退极化状态和剩余极化状态样品的晶界出将会呈现不同的表面电荷密度分布,而BTNO的体输运性质是和其内部晶界处的电荷密度息息相关的。我们通过实验验证了这一模型,并且提出了铁电电阻随机存储器（FRRAM）的概念,他结合了传统电阻随机存储器（RRAM）和铁电随机存储器（FRAM）的优点,但是又从本质上解决了许多长期困扰它们的关键问题,比如FRAM中的破坏性读写、不与CMOS工艺兼容;RRAM中的“形成”过程以及交叉阵列中的误读现象。综上所述,铁电半导体BTNO基的FRRAM在未来存储器领域有着巨大的应用前景。 2,室温铁磁半导体FeSi1-xGex合金的磁性以及输运性质研究研究了FeSi1-xGex合金的磁性和输运性质。发现样品在x=0.25附近,系统经历了弱磁半导体到铁磁半导体的转变,在x=0.4左右,系统又从铁磁半导体转变为铁磁金属,在整个掺杂区间系统的晶格结构始终保持不变。在Ge参杂区域x=0.26到x=0.4之间,系统表现出铁磁半导体行为,并且在室温以上依然保持明显的铁磁性,是一种新型的铁磁半导体,对他的磁性进行系统研究后我们发现,样品在金属-绝缘体转变温度T,之前,表现出明显的弱巡游电子铁磁性,这也验证了,在FeSi1-xGex系统中,在半导体区间,磁性来源于巡游电子交换作用,但是在Tt以上时,虽然样品依然表现出铁磁性,但弱巡游电子铁磁性被破坏,有实验报道本系统在金属绝缘体转变温度后,带隙会渐渐闭合,直到最后完全消失,所以我们认为这种破坏是由于系统带隙渐渐闭合,最终变为金属导致的,因为在Ge原子完全取代Si后,FeGe的铁磁性来源于DM相互作用,而这类相互作用是强巡游电子相互作用。综上所述,系统表现出本征的铁磁行为,而室温的铁磁半导体对自旋场效应管的最终应用具有指导性的意义,但是在FeSi1-xGex系统中,磁性和载流子的耦合机制还有待进一步研究探索。

关键词：铁电半导体铁磁半导体阻变效应磁学性能输运性质