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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 |
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系所名稱 Department |
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畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
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學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
96 |
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研究生 Author |
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指導教授 Advisor |
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召集委員 Convenor |
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口試委員 Advisory Committee |
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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 |
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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 |
參考文獻 References |
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