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論文名稱 Title |
氮化銦的異常霍爾效應 Anomalous Hall Effect of InN |
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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 |
51 |
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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 |
2008-06-16 |
繳交日期 Date of Submission |
2008-09-05 |
關鍵字 Keywords |
氮化銦、窄能隙、半導體、表面電荷、磁阻、載子濃度、異常霍爾 GALVANOMAGNETIC, 2DEG, InN, Anomalous Hall Effect, Magnetoresistance |
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統計 Statistics |
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中文摘要 |
在低溫高磁場的環境下量測 III - V 族半導體氮化銦 (InN) 的電性,成長方式是用分子束磊晶系統 (Molecular Beam Epitaxy, MBE),以四點量測通過固定電流在為外加磁場下發現氮化銦在 2.5 K 電阻率急遽下降的現象,並在 2 K $sim$ 4 K 之間每 0.25 K 做一次電阻率隨磁場變化的曲線,觀察其超導與非超導狀態下受磁場影響的轉變。再以五點霍爾量測方法量測氮化銦在磁場下的變化,霍爾電壓並非與磁場成正比,顯示氮化銦為不只是半導體而是有磁性的半導體,在高磁場可看出磁化強度 (magnetization) 已飽和 (saturation),磁化強度以不隨磁變化,因此可通過計算把實際的霍爾電阻率 $ ho_{0}$ 與磁化強度產生的霍爾電阻 $ ho_{M}$ 分別求出,藉此可看出氮化銦為反磁性材料,最後並可算出氮化銦未受磁化強度 (magnetization) 影響的載子濃度 (carrier concentration)。 |
Abstract |
The electrical conductivity of InN, group III-V semiconductor, is measured by four point measurement at low temperatures and high magnetic fields. From Resistance Vs temperature measurements (done in the absence of magnetic field) there is a transition from semiconducting state to superconducting state at 2.5K. This superconducting state disappears when the measurements are repeated but at a magnetic field of 0.1 Tesla. Mover the Hall voltage is not proportional to the magnetic field. |
目次 Table of Contents |
1 簡介1 2 氮化銦的電性性質3 2.1 超導性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 2DEG 的表面電荷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 氮化銦載子的性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 磁電流效應(GALVANOMAGNETIC EFFECT) 5 3.1 非磁性材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.1 一般霍爾效應(Ordinary Hall Effect) . . . . . . . . . . . 5 3.1.2 磁阻(Magnetoresistance) . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 磁性材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.1 鐵磁性材料的磁電流效應. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.2 異常霍爾效應(Anomalous Hall Effect) . . . . . . . . . . 7 4 實驗方法與原理9 4.1 低溫高磁場環境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 接線方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2.1 歐姆接觸(ohmic contact) . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2.2 四點量測接線. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.2.3 五點霍爾量測接線. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5 結果與討論15 5.1 氮化銦隨溫度的電阻變化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.2 氮化銦隨磁場的電阻變化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.3 氮化銦的異常霍爾效應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.4 未受磁化強度影響的氮化銦之載子濃度. . . . . . . . . . . . . . 27 文獻...........................33 |
參考文獻 References |
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