《半導(dǎo)體磁阻效應(yīng)》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 為 當(dāng)磁場(chǎng)很強(qiáng)且溫度很低時(shí)，載流子的運(yùn)動(dòng)將出現(xiàn)量子化效應(yīng)，在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是量子化的，與磁場(chǎng)垂直的方向運(yùn)動(dòng)則還是連續(xù)的。若同時(shí)考慮兩種載流子的運(yùn)動(dòng)，即使不計(jì)及載流子速度的統(tǒng)計(jì)分布，也顯示出橫向磁阻效應(yīng)。 ? 物理磁阻效應(yīng)? 幾何磁阻效應(yīng)? 磁阻效應(yīng)的應(yīng)用? 由于磁場(chǎng)的存在引起電阻的增加，稱(chēng)這種效應(yīng)為磁阻效應(yīng)。 根據(jù)電導(dǎo)和載流子濃度的測(cè)量結(jié)果，與理論計(jì)算的結(jié)果比較，可以會(huì)的帶隙寬度、雜質(zhì)電離能和雜質(zhì)濃度等信息。l p型半導(dǎo)體u 飽和區(qū)：載流子主要由雜質(zhì)電離貢獻(xiàn)，即 此時(shí)有u 過(guò)渡區(qū)：隨著 T的升高，又分為三段u 本征區(qū)：l n型半導(dǎo)體u 飽和區(qū)：載流子主要由雜質(zhì)電離貢獻(xiàn)，即 此時(shí)有u 本征區(qū)：隨著 T的升高， 逐漸變大， 且 逐漸變小。下面的討論都假設(shè) b1。對(duì)于高度簡(jiǎn)并的半導(dǎo)體，則有 。這樣，在 E、 B的作用下，電流密度為引入霍爾電導(dǎo)率和霍爾電導(dǎo)的概念，上式可以改寫(xiě)為式中有時(shí)分別稱(chēng) 為霍爾電導(dǎo)率和霍爾電阻率。實(shí)驗(yàn)中通常通過(guò)測(cè)量 VH 以求得 RH, 采用厚度和寬度比長(zhǎng)度小得多的樣品，如下圖所示，得到所以注意： 霍爾電壓還和樣品形狀有關(guān)，表現(xiàn)為其中 當(dāng) l/b=4時(shí)， 趨近于 1。他因此獲得 1985年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?？死喟l(fā)現(xiàn)整數(shù)量子霍爾效應(yīng)?；魻柦菨M(mǎn)足：對(duì)于 p型和 n型的半導(dǎo)體，霍爾角的符號(hào)也不同， p型為正， n型為負(fù)。設(shè) E=(Ex , Ey , 0)， B=(0 , 0 , Bz )， 則電子的運(yùn)動(dòng)方程為 ：當(dāng) t=0時(shí)， v=0，可解得它的運(yùn)動(dòng)軌跡表示的是下圖以 為軸的旋輪線(xiàn) (Cycloid)通過(guò)計(jì)算得到多次散射后的平均速度為式中， N0為 t=0時(shí)未收到散射的電子數(shù)， 為平均自由時(shí)間，假定其為常數(shù)。霍爾遷移率與遷移率的比值為對(duì)于簡(jiǎn)單能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體， 沒(méi)什么區(qū)別， 的值同不同的散射過(guò)程有關(guān)，對(duì)于球形等能面非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)聲學(xué)波散射時(shí)， ，電離雜質(zhì)散射時(shí)， 。l 空穴電流密度u 由洛倫茲力引起的空穴電流密度沿 y方向，其值為u 由霍爾電場(chǎng)引起的空穴電流密度沿 +y方向，其值為 總空穴電流密度l 電子電流密度u 由洛倫茲力引起的電子電流密度沿 +y方向，其值為u 由霍爾電場(chǎng)引起的電子電流密度沿 +y方向，其值為 總電子電流密度
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