目前，人們對自旋電子器件的研究主要有以鐵磁材料為基礎的研究，包括對自旋相關的GMR（巨磁電阻）、TMR（隧道式磁電阻）效應的研究；以半導體材料為基礎的研究，如在半導體材料中引入自旋極化電流，制備出自旋晶體管器件，以替代接近尺寸效應極限的傳統(tǒng)半導體晶體管。截至目前，人們面臨的主要問題之一就是找到居里溫度高于室溫的自旋極化半導體材料（本征磁性半導體），以實現(xiàn)自旋向非磁性半導體的高效注入，從而與目前微電子工業(yè)集成電路相兼容。
　　20世紀六七十年代，天然的磁性半導體材料（第一代磁性半導體），即銪硫屬化合物和半導體尖晶石被發(fā)現(xiàn)，但因為該材料的居里溫度遠低于室溫、晶體生長工藝復雜、晶體結構與Si和GaAs等半導體存在較大差異、品格不匹配等因素而被擱淺。20世紀80年代，人們展開了Mn摻雜的CdMnTe和ZnMnSe等Ⅱ一Ⅵ族磁性半導體材料的研究（第二代磁性半導體）。然而Ⅱ一Ⅵ族磁性半導體材料很難摻雜成P型或N型，并且隨著溫度以及磁性離子濃度的變化而呈現(xiàn)出順磁、自旋玻璃和反鐵磁行為，許多奇特的低溫磁光現(xiàn)象在室溫下不復存在，所以沒有使用價值。20世紀90年代，人們利用Mn摻雜Ⅲ-V族半導體制備出InMnAs和GaMnAs等磁性半導體（第三代磁性半導體）。但目前報道的GaMnAs居里溫度僅為200Ko2002年，Park等人首次利用低溫分子束外延技術制備了單晶MnxGe1-x磁性半導體，其居里溫度隨著Mn濃度的增加由25K線性增加到116K；并且可以通過外加門電壓調控載流子的濃度，進而調控樣品的磁性，這表明MnxGe1-x磁性半導體的磁性來源于自旋極化的空穴載流子，即樣品是本征磁性半導體。進一步理論預期Ge基磁性半導體的居里溫度有望達到400K以上。Ge基磁性半導體與目前工業(yè)占主流的Si基處理技術有很好的兼容性，并且Ge的高電子、高空穴遷移率也讓Ge基磁性半導體成為制備高性能、低功耗自旋電子器件的首選。
　　基于以上研究現(xiàn)狀，本書采取非熱平衡制備條件，在純氬氣（Ar）以及氬氫（Ar：H）混合氣體中，制備了高FeCo摻雜含量的Ge基非晶磁性半導體（FeCo）xGe1-x薄膜和（FeCo）xGe1-x／Ge異質結，并且從磁特性和電輸運特性的角度進行了研究。