Ge基半导体的磁阻效应研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

自2000年美国的solin小组发现异常磁阻（emr)以来[1]，近十年以来，这一现象得到了人们广泛而深入的研究。直到如今emr效应仍然是非磁性半导体的研究重点之一。这主要在于其广泛的应用背景：可以用来制备磁性传感器，制备高密度存储器，制备雪崩自旋阀晶体管，制备自旋逻辑电路，这些器件还可以很好的与电路集成，这些性能都非常令人瞩目。此外，由于空间电荷效应、遂穿效应、雪崩电离效应等复杂的结构和机理至今值得人们探索，引起了对这类体系研究的热潮。

随着对磁阻效应研究的进一步深入，一些科研工作者在一些非磁性材料中发现了一种新的磁阻效应。这种磁阻效应不仅数量级较大，而且随磁场的变化率也较大，我们把这种新型磁致电阻称为非均匀性磁阻效应（imr)，这种磁阻效应为异常磁阻（emr)的一个分支。经研究发现，在一些半导体材料，例如si、ge、gaas等材料中发现了较强的imr。

一些工作发现，利用磁场对雪崩效应的影响可以获得较大的磁阻现象[2-8]。其中2004年sun等人在au/si-gaas结构中发现了较大的磁阻效应[2]，在0.8t的磁场下观察到100000%的mr，认为这是由于磁场推迟了该结构雪崩击穿的阈值电压，导致材料产生巨大的磁阻效应。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

研究氧化膜厚度不同的情况下，温度与磁场对磁阻的影响。研究不同类型电极的情况下，温度与磁场对磁阻的影响。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，准备实验原材料以及熟悉制备和测试设备。完成开题报告。

第4－6周：基于ge基的磁阻器件的制备。

第7－10周：温度、磁场等条件对器件的电输运性能、磁阻效应的影响的研究。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]江剑平.异质结原理与器件[m].电子工业出版社.295—300,2010

[2]z.g.sun,m.mizuguchi,t.manago,andh.akinaga,magnetic–field controllableavalanche breakdown andgiantmagnetoresistive effects ingold/semi-insulating -gaasschottky diode appl.phys.lett.85, 5643(2004)

[3]v.a.samuilov,v.k.ksenevich,g.remenyi,etal.impact ionization breakdownofn-gaas inhigh magneticfields. semicond[j]. science. technol. 1999,14(27),1084.