本文主要是研究二維電子氣在族超晶格結構中的性質:使用的方法是SdH與QHE。觀察二維電子氣在0.3K環境中隨磁場(0~12Tesla)產生振盪的行為。實驗結果發現sample 2749在低溫照光後，第一能帶之載子濃度保持在2.42×1010cm-2；sample 2758在低溫照光後，第一能帶之載子濃度保持在1.236×1010cm-2，可能和樣品的品質有關。

We intend to study the properties of two dimensional electron-hole systems in superlattice of Ⅲ-Ⅴ semiconductors at ultra-low temperature and high magnetic field by SdH measurement and QHE measurement and to explore the electron’s oscillation varied with the external magnetic field.
Considering the sample 2749,the electron densities of the first subband is 2.42×1010cm-2,respectively,of which is 2.42×1010cm-2 after low temperature’s illumination. Considering the sample 2758,the electron densities of the first subband is 1.236×1010cm-2,respectively,of which is 1.236×1010cm-2 after low temperature’s illumination. Data are the same, which may be concerned with the quality of the sample.

目錄
目錄 1
圖表目錄 2
第 一 章 簡介 3
1.1 前言 3
1.2 研究動機 4
1.3 低溫環境 5
1.4 超晶格 6
第 二 章 理 論 8
2.1 Shubnikov-de Haas Effect (SdH) 8
2.2 Quantum Hall Effect (QHE) 9
2.2.1 霍爾效應(Hall Effect) 9
2.2.2 整數量子化霍爾效應 (Integral Quantum Hall Effect ; IQHE) 10
2.2.3　分數量子霍爾效應(Fractional Quantum Hall Effect ; FQHE) 11
2-3 二維電子氣 12
第三章 實驗儀器 13
3.1 低溫系統 13
3.1.1 杜瓦瓶（Dewar） 13
3.1.2 Helium-3 Insert 14
3.2 超導磁場 18
3.3 真空設備 18
3.4 樣品訊號讀取設備 19
3.5 實驗室管路配置 22
第四章 實驗步驟 24
4.1 樣品的處理 24
4.2 實驗步驟 27
第五章 數據分析與結果討論 32
5.1 實驗樣品 32
5.2 實驗數據分析與討論 34
5.2.1 sample 2749：In0.23Ga0.77Sb/InAs（15.5 Å /36.2 Å） 34
5.2.2 sample 2758：In0.23Ga0.77Sb/InAs（19.7 Å /46.9 Å） 35
5.3 綜合討論 36
5.4 未來展望 37
Reference: 43


圖表目錄
Fig.3-1 He3 Insert 16
Fig.3-2 低溫高磁系統俯視圖 17
Fig.3-3 實驗儀器配置圖 21
Fig.3-4 樣品線路配接圖 23
Fig.4-1 Sample六個銦點 24
Fig.4-2 低溫高磁系統俯視圖 25
表.4-3 低溫高磁系統俯視圖中各編號之說明 26
Fig.5-1 Sample2749超晶格結構圖 32
Fig.5-2 Sample2758超晶格結構圖 33
表.5-5 Sample2749的FFT分析 35
表.5-10 Sample2758的FFT分析 36
Fig.5-4 Sample2749在0.3K的SdH之FFT圖形 39
Fig.5-7 Sample2749在0.3K的QHE測量圖形 40
Fig.5-8 Sample2758在0.3K的SdH測量圖形 41
Fig.5-9 Sample2758在0.3K的SdH之FFT圖形 41
Fig.5-11 Sample2758在USA的SdH測量圖形 42
Fig.5-12 Sample2758在0.3K的QHE測量圖形 42

Reference:
1. 半導體, 王雲珍, 凡異出版社, 民87年
2. Je-shian Chou, G.C.Chi, “The design and fabrication of superlattice avalanche photodiode and measurement of impact ionization coefficients ” (2000)
3. 半導體物理學, 李名復, 科學出版社, 1991
4. 半導體元件物理與製作技術, 施敏, 張俊彥, 高立圖書有限公司, 1997
5. 半導體物理學, 劉恩科, 朱秉升, 羅普生, 等, 國防工業出版社, 1994
6. 半導體超格子的物理應用, 日本物理學會, 培風館, 1984
7. 諾貝爾的榮耀-物理桂冠, 科學月刊, 天下文化, 1999
8. 絕對零度的探索一低溫物理趣談, K.門德爾松, 凡異出版社, 1996
9. Shuji Nakamura, Masayuki Senoh, Shin-ichi Nagahama, Naruhito Iwasa, Takao Yamada, Toshio Matsushita, Hiroyuki Kiyoku, Yasunobu Sugimoto, Tokuya Kozaki, Hitoshi Umemoto, Masahiko Sano, and Kazuyuki Chocho, American Institute of Physics. (1998)
10. 量子霍爾效應, 陳穎健, 科學技術文獻出版社, 1993
11. Ikai Lo, S.J. Chen, Li-Wei tu, W.C. Mitchel, R.C. Tu, Y.K. Su, Phys. Rev. B.60, R11281 (1999)
12. 自然科學簡訊第十二卷第三期, 羅奕凱, 謝光宇, 杜立偉, 蔡振凱, 民89年
13. A. Kaschner, A. Hoffmann, and C. Thomsen, Appl. Phys. Lett. 74, 22 (1999)
14. Ikai Lo, W.C. Mitchel, K.A.Harris, R.W. Yanka, L.M. Mmohnkern, A.R. Reisinger, T.H. Myers, Appl. Phys. Lett. 62, 29 (1993).
15. Ikai Lo, W.C. Mitchel, R. Kaspi, Said Elhamri, R.S. Newrock, Appl. Phys. Lett. 65 (8), 22 (1994).
16. Jung-Hui Tsai, Appl. Phys. Lett. 75, 17 (1999)