现代信息技术利用材料中电子的电荷特性,集成电路、高频和大功率器件被成功开发并广泛应用,高容量的信息存储器件,如硬盘、光盘、磁带等则是利用电子的自旋特性被成功开发并广泛应用。稀磁半导体基于将半导体材料与磁性材料结合,同时利用电子的电荷和自旋两种属性,将信息处理、存储和通讯融为一体,有希望为信息技术带来革命性的变化。ZnO 基稀磁半导体材料相对其它半导体材料有许多独特的优点,如很宽的带隙 ( 约3.4 eV)、室温下很高的激子结合能 ( 约 60 meV)、很高的光学增益 (300 cm–1) 和极短的发光驰豫时间等等,这些特点使得 ZnO 基稀磁半导体材料不仅可能成为未来自旋电子器件的候选材料,还有可能在未来的光电子器件和磁光器件等领域得到广泛的应用。本成果采用氧化生长方法制备透明氧化物稀磁半导体,氧化生长方法分步进行,更有利于控制生长条件,考察掺杂元素的扩散行为和缺陷形成过程,探索磁性来源。在这一过程中,氧气的吸附反应、掺杂元素分布状态变化、晶粒和晶界变化等因素可能改变薄膜内空位缺陷的种类和数量,从而影响其铁磁性。目前采用该方法所制备的掺杂 ZnO 薄膜均具有室温铁磁性,并且饱和磁化强度 Ms 维持在 10-5 量级上,与所报道文献一致,但可以获得了较高的矫顽力 Hc,可达 226.3 Oe。本成果可应用于新型纳米结构和可控磁、电性氧化物磁性半导体薄膜的生产过程。