Fe掺BaZrS3磁性半导体的制备与研究

硫族钙钛矿是一类新兴的半导体功能材料,具有独特的电子结构与光电性质。本文采用溶胶-凝胶法结合化学气相反应的方法制备了硫族钙钛矿BaZrS₃纳米结构,并且借助掺杂的方法获得了BaZr_1-xFe_xS₃磁性半导体,并对其结构和光、磁学等性能进行研究。结果表明,对氧化物钙钛矿BaZrO₃进行硫化处理,即用同族的S元素替代O元素,样品仍然可以表现出钙钛矿结构,而且硫化处理可以起到降低带隙宽度的作用。同时用具有局域磁矩的3d过渡族金属元素,如Fe进行钙钛矿B位阳离子掺杂,通过控制Fe的掺杂量同样可以系统地调控样品的带隙宽度,而且对于BaZr_99.7Fe_0.03S₃和BaZr_99.5Fe_0.05S₃样品表现出了室温铁磁性。