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博碩士論文 etd-0720106-002050 詳細資訊
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論文名稱
Title
AlxGa1-xN/GaN 量子井在低溫高磁場下的傳導研究
Transport Studies in AlxGa1-xN/GaN Quantum Well at Low Temperature and High Magnetic Field
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
96
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2006-07-11
繳交日期
Date of Submission
2006-07-20
關鍵字
Keywords
氮化鎵、二維電子氣
SdH, GaN, 2DEG, AlGaN, Hall
統計
Statistics
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中文摘要
本文主要是研究AlxGa1-xN/GaN量子井(Quantum Wells) 在極低溫高磁場下的一些傳導性質,此次實驗,延續實驗室已畢業學長姚文醮的研究。在先前姚文醮學長論文中得知,由持續光導 ( persistent photoconductivity,PPC)效應對矽參雜(Si-doped) 之AlxGa1-xN/GaN異質結構半導體 (heterostructure) 所量測的載子濃度增加量少於3.6%,而本次實驗samle由PPC效應所量測的載子濃度增加量快到達15%。在sample x=0.22、x=0.23,發現兩個SdH振盪產生拍頻效應,很可能是由自旋裂距造成的,在sample x=0.31發現由於電子佔據兩個最低的次能帶而產生兩個SdH振盪。照光實驗顯示, sample在經過藍色LED照光後有正持續光導效應。
Abstract
We have studied the electronic properties of AlxGa1-xN/GaN heterostructures by using Shubnikov–de Haas(SdH) measurement. Two SdH oscillations were detected on the sample of x=0.31, due to the population of the first two subbands with the energy separations of 94.2 meV. For the samples of x=0.22 and x=0.23, two SdH oscillations beat each other, probably due to a finite zero-field spin splitting. The spin-splitting energies are equal to 1.4~5.3 and 4.5 meV . The samples also showed a persistent photoconductivity effect after illuminating by blue light-emitting diode.
目次 Table of Contents
第一章 簡介
1-1 前言…………………………………………………………… 1
1-2 AlGaN/GaN 異質結構………………………………………… 3
1-3 實驗基本設備………………………………………………… 4
1-4 量子井二維電子氣的電子特性……………………………… 5

第二章 理論部分
2-1 Landau Level和Spin Splitting Landau Level………… 7
2-2 Shubnikov-de Haas 效應…………………………………… 8
2-3 霍爾效應(Hall Effect) ………………………………… 11
2-4 量子霍爾效應(Quantum Hall Effect;QHE) ………………13
2-5 正持續光導效應(PPC)及負持續光導效應(NPPC) …………15

第三章 實驗儀器及實驗步驟
3-1 實驗儀器介紹及儀器操作步驟 …………………………… 17
3-2 軟體部份 …………………………………………………… 17
3-3 Sample 處理………………………………………………… 17
3-4 Labview 程式及儀器接線 ………………………………… 20
3-4-1 SdH 量測………………………………………………… 20
3-4-2 QHE 量測………………………………………………… 21
3-4-3 Rxx及RH 量測……………………………………………… 21

第四章 實驗結果分析與討論
4-1 實驗樣品 …………………………………………………… 30
4-2 實驗結果 …………………………………………………… 34
4-2-1 Sample KTH417………………………………………… 34
4-2-2 Sample KTH437………………………………………… 48
4-2-3 Sample KTH438………………………………………… 64

第五章 討論與結論
5-1 Sample 綜合討論…………………………………………… 78
5-2 能量差與自旋分裂能量 …………………………………… 85

References ………………………………………………………… 88
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