Abstract
在2000年H. Ohno等人利用(In,Mn)As成功作出低溫的稀磁半導體元件後，證實了稀磁半導體的理論是可以實際達成的，這個結果也使得這幾年來稀磁半導體研究題目受到熱烈的討論和研究。 在本實驗中使用離子佈植的方式，利用72 keV的加速能量將鐵佈植進入氮化鎵母材之中，佈植的劑量分別為3、5x1016 #/cm2，在佈植完成後為了消除佈植時所造成的晶格損傷，作不同溫度的退火熱處理分別作700 ℃和800 ℃，並使用電子顯微鏡來觀察未退火及退火後的試片情形，發現佈植區的深度大概為60~70 nm與事先模擬的結果十分接近，並且在退火800 ℃的試片表面發現了第二相Fe4N的生成，而退火700 ℃的試片表面則沒有觀察到第二相的出現，並且退火700 ℃的試片在繞射圖的結果中，同樣沒有發現第二相的繞射點出現，並由繞射圖中發現退火確實有明顯地消除晶格扭曲，但並沒有完全回復佈植後的晶格，此外利用電子顯微鏡加裝的X光能量散佈光譜儀對成份分佈作分析，在結構和成份分析完後，接著使用超導量子干涉儀(SQUID)來量測試片的磁性質，結果發現佈植完的試片在室溫仍有磁性質的表現，並在磁性結果中發現佈植劑量為3x1016 #/cm2有較佳的磁性質表現。 而本論文研究在量測完磁性質後，又進一步作電性量測的探討，從電性的實驗結果配合先前的實驗結果，發現在退火700 ℃下試片雖有不錯的磁性質表現，但對於電性而言退火的溫度仍然過低，造成沒辦法有效減低佈植區的電阻值，這可能是試片的晶格仍沒有完全回復的原故，因此將來如果要以離子佈植這方式製作稀磁半導體元件首要目標就是改善電性這一部份。