ZnO基稀磁半导体材料的研究进展集半导电性和磁性于一体的磁性半导体,可以同时利用电子的电荷和自旋,兼备常规半导体电子学和磁电子学的优越性,被认为是21世纪最重要的电子学材料在自旋电子领域展现出非常广阔的应用前景,引起了人们对其研究的浓厚兴趣在非磁半导体材料中掺杂磁性元素,将有可能使其变成磁性的因而,从材料的磁性角度出发,半导体材料可以划分为非磁半导体(nonmagneticsemiconductor)、稀磁半导体(dilutedmagneticsemiconductor)和磁半导体(magneticsemiconductor)三种类型(图1)稀磁半导体在没有外场作用时与非磁半导体具有相同的性质;反之,则具有一定的磁性.DMS的禁带宽度和晶格常数随掺杂的磁性材料离子浓度和种类不同而变化,通过能带剪裁工程可使这些材料应用于各种器件.氧化物DMS掺杂元素主要有过渡族元素(TM)、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等以及稀土元素(RE)等,过渡族元素和稀土元素具有很强的局域自旋磁矩,这些元素掺入到半导体材料中,替代半导体材料部分阳离子的位置形成稀磁半导体.在外加