中文摘要：

本项目研究目的在于针对GaAs基自旋源制备工艺中遇到的基本物理问题，根据这些问题明显的关联和统计性特点，引入材料芯片这一近年发展起来的新的研究方法作为优化材料制备工艺的创新性工作。项目研究将着重探索不同合成工艺条件下自旋源的光学和磁学性质并对这种具有大量组元的材料芯片进行高效率的、并行的性能测试，寻找出对离子注入制备自旋源工艺起着真正制约作用的物理机理，并基于这一深层次物理问题的发现，获得优化材料特性的具体可行方向，最优化GaAs基自旋源的制备工艺并形成1-2个与制备技术密切关联的精确与系统的数据库，有效地推动我国在GaAs基自旋源制备平台上的快速发展。

结论摘要：

本项目针对GaAs基自旋源制备过程中遇到的基本物理问题，使用材料芯片技术来优化稀磁半导体材料的制备工艺,并在此基础上研究材料一系列自旋相关的物理特征。项目工作主要集中在以下几个方面（1）制备了系统的磁性元素掺杂的GaAs自旋源芯片。对芯片进行了并行综合物理表征，分析了材料结构、磁学、光学特征随注入以及后处理条件变化的依赖关系；（2）获得了和制备工艺紧密关联的材料结晶品质数据库，并依据详细的数据库，提出了最优化自旋源的制备方案；（3）研究了Mn的调制掺杂技术对GaAs材料及其异质结构铁磁性能的影响；（4）使用第一性原理和平均场近似计算了GaMnAs低维体系以及Mn调制掺杂材料的磁学性能，并和我们的实验结果进行了对照分析；（5）系统研究了Mn注入宽禁带半导体（GaN和ZnO）材料光、电和磁性能随注入条件变化的影响。上述工作系统覆盖了GaMnAs材料作为自旋源所需的制备方法、物性表征和理论分析。项目所取得的成果多以论文或专利形式体现。