钙钛矿结构的锰氧化物具有接近100％的自旋极化率，在铁磁居里温度附近表现出庞大磁电阻效应而引起了广泛的关注。正是由于磁存储产业对更敏感和具有更快响应速度的磁探测器的需求以及这一系统在其中的应用前景，钙钛矿锰氧化物及其庞磁阻效应成了人们研究的焦点。在钙钛矿锰氧化物庞磁阻材料中，Sr掺杂的锰酸镧(LaMnO<,3>)相较于其他材料具有较高的居里温度及相对较大的庞磁阻特性，其在高密度读出磁头方面潜在的巨大市场更是受到了格外的重视。同时注意到一定Sr掺杂的锰酸镧(La<,x>Sr<1-x>MnO<,3>)是P型半导体，如果能将这种庞磁阻材料引入N型半导体构成PN结，会对基础科学的探索以及新型器件的开发都有着非常重要的意义。本论文旨在利用工业化磁控溅射方法在较为经济的LaAlO<,3>和Si单晶衬底上制备出La<,x>Sr<,1-x>MnO<,3>/TiO<,2>PN结，并取得了以下4点工作进展： 1．成功地获得了利用磁控溅射方法在LaAlO<,3>和Si单晶衬底上制备单层La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>薄膜的最佳工艺条件。通过单层La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>薄膜结构及磁电学性能的研究分析发现：不同Sr掺杂的单层La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>薄膜表现出截然不同的性质。例如La<,0.5>Sr<,0.5>MnO<,3>薄膜表现出自旋玻璃态行为，居里温度大约为310K；而La<,0.7>Sr<,0.3>MnO<,3>薄膜中没有发现自旋玻璃态行为，但居里温度远大于310K。对单层La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>薄膜的认知，为成功引入TiO<,2>构成La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2>PN结的研究奠定了基础。 2．成功利用工业化磁控溅射方法在较为经济的LaAlO<,3>单晶衬底上制备出 La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2> PN结，并且该La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2> PN结具有较好的I-V特性，其表征量I<,+4v>/I<,-4v>≈57，在负4V电压内漏电流一直保持很小。而其他研究小组，以中科院物理所磁学国家重点实验室的孙继荣小组的工作为例，他们利用脉冲激光沉积在Nb-SrTiO<,3>上沉积的La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>的PN结在大于负2V时就已经出现很大的漏电流。本文克服了其他研究小组利用非工业化制备方法(激光分子束外延及脉冲激光沉积)在价格昂贵的N型Nb-SrTiO<,3>单晶衬底上制备庞磁阻基PN结的限制，成功制备出La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>庞磁阻材料和TiO<,2>多功能材料集成的La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2> PN结，这对于未来电子器件的多功能化及其产业化有着重要意义。 3．根据LaAlO<,3>单晶衬底上制备La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2>PN结的工艺条件，成功利用工业化磁控溅射方法直接在Si单晶衬底上制备出La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2>的PN结。该La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2>PN结也呈现较好的I-V特性，其表征量I<,+4v>/I<,-4v>≈27，在负4V内漏电流很小。鉴于Si集成电路工艺的普遍性和重要性，该结果充分证实了该类多功能PN结器件与Si电路集成的可行性。 4．通过电学测试，观察到La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>/TiO<,2>PN结的接触电势差随着测量温,度升高而降低的现象，这一结果不仅验证了其他小组提出的能带机制，即 La<,1-x>SrMnO<,3>的e<,g>带隙会随着测量温度升高而变窄并由此导致接触电势差的降低；进一步还通过拟合I-V曲线发现在大于200K的测量温度时ln(J<,s>)与T<'-1>呈线性关系，说明在此温度范围内热激活机制是占主导地位的，这个结论完善了接触电势差随测量温度变化的机制。