二极管增强的ZnCoO器件中的巨大磁电阻效应研究
发布时间：2021-01-04 06:06
随着信息技术的不断发展,人工智能、云存储、大数据等新兴产业开始影响我们的生活。伴随这些新兴产业的崛起,集成电路器件的性能越来越成为决定新兴产业发展速度的关键因素。通过提高光刻精度,降低器件尺寸,集成电路器件的计算性能不断提高,功耗不断降低。然而随着集成度不断提高,器件的尺寸已经接近其物理极限,摩尔定律即将失效。在后摩尔时代,由于自旋电子学的独特技术优势,引起了大家的广泛关注。基于自旋电子学的基本原理,科学家提出了自旋逻辑器件、磁场基逻辑器件等新型逻辑器件,利用磁电阻效应实现可重构的逻辑运算功能。由此可见,自旋电子学在后摩尔时代有重要的应用前景,将会为突破传统半导体器件的物理极限,开发下一代计算机系统,实现高运算性能、高集成度、低功耗的信息存储和运算提供新的思路。由于磁电阻效应具有深厚的物理内涵和在磁传感器和磁存储领域有巨大的实际应用和商业价值,一直是自旋电子学的研究重点。美国科学界曾总结近一个世纪以来凝聚态物理领域对人类科技进步做出的贡献中说到各向异性磁电阻效应（AMR）属于重大基础研究成果,巨磁电阻效应则属于重大应用领域成果。由此可见磁电阻效应的研究及应用对人类科技进步做出了不可磨灭...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１隧穿磁电阻效应机理示意图??隧穿磁电阻效应定义为：??
效应主要是载流子在磁场中受洛伦兹力影响使其运动轨迹发生偏转。几何效应主??要是电流的几何边界条件。我们可以通过改变样品的测量位型来研宄几何效应的??影响。如图１－２所示，１．当样品的长度远远大于其宽度时（＾?＝＋〇〇），磁场方??Ｗ??向垂直于样品，样品中的载流子在磁场中受洛伦兹力影响会分布在样品的两个长??边，当两边积累的电荷所形成的霍尔电场力达到可以抵消载流子所受的洛伦兹力??时，载流子在磁场中不在偏转，此时电阻也不会发生太大变化。２．当样品的宽??度远远大于其长度时（ｆ?＝?＋〇〇），此时载流子能很快的流向对面电极，因此霍??尔电场力很小，载流子运动主要受洛伦兹力影响，偏转程度加大，磁电阻变大。??（ｂ）??ＳＣｆＢｉａＨ?￡??：?，?ＱｖＢ?■?－?ｍ??＇?长度．??图１－２在长度大于其宽度的样品中，（ａ）电荷分布在两端的示意图（ｂ）载??流子在磁场中受霍尔电场力和洛伦兹力示意图??１．３．５二极管增强的磁电阻效应??近年来
Ｃｕｒｒｅｎｔ?（ｎＡ）??图１－３?（ａ）器件结构示意图，（ｂ）二器件在不同磁场下的Ｉ－Ｖ曲线。??二极管增强的砷化镓器件的如图１－３所示，长方形基片为ＩＩ型砷化镓材料，??长方形四角为四个铟电极，二极管、电流源、电压表分别连接相应电极。当施加??的电流很小时，电极１和电极２之间的电位差小于二极管的临界电压Ｕ，通过二极??管的电流可忽略的。电阻Ｒ定义为Ｖ／Ｉ很小，Ｖ为电压表测量的电压。这种状态??被定义为低阻态（Ｌｏｗ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，ＬＲＳ）。当电流大于一个临界值电流（Ｉｃ）??的时候，二极管两端的电压大于其临界电压（Ｕｃ），电流会从电极１通过二极??管流入电极２，使得电极２的电势急剧增大，Ｒ迅速增加，这被定义为高阻状态??（Ｈｉｇｈ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，?ＨＲＳ）。在某一电流下，当外磁场为０时，二极管关断，电??压表所测电压很小
【参考文献】：
期刊论文
[1]Programmable Logic Based on Large Magnetoresistance of Germanium[J]. 陈娇娇,朴红光,罗昭初,熊成悦,章晓中. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[2]ANALYTIC EXPRESSION OF MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION OF RECTANGULAR PERMANENT MAGNETS[J]. 苟晓凡,杨勇,郑晓静. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2004(03)
本文编号：2956290
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１隧穿磁电阻效应机理示意图??隧穿磁电阻效应定义为：??
效应主要是载流子在磁场中受洛伦兹力影响使其运动轨迹发生偏转。几何效应主??要是电流的几何边界条件。我们可以通过改变样品的测量位型来研宄几何效应的??影响。如图１－２所示，１．当样品的长度远远大于其宽度时（＾?＝＋〇〇），磁场方??Ｗ??向垂直于样品，样品中的载流子在磁场中受洛伦兹力影响会分布在样品的两个长??边，当两边积累的电荷所形成的霍尔电场力达到可以抵消载流子所受的洛伦兹力??时，载流子在磁场中不在偏转，此时电阻也不会发生太大变化。２．当样品的宽??度远远大于其长度时（ｆ?＝?＋〇〇），此时载流子能很快的流向对面电极，因此霍??尔电场力很小，载流子运动主要受洛伦兹力影响，偏转程度加大，磁电阻变大。??（ｂ）??ＳＣｆＢｉａＨ?￡??：?，?ＱｖＢ?■?－?ｍ??＇?长度．??图１－２在长度大于其宽度的样品中，（ａ）电荷分布在两端的示意图（ｂ）载??流子在磁场中受霍尔电场力和洛伦兹力示意图??１．３．５二极管增强的磁电阻效应??近年来
Ｃｕｒｒｅｎｔ?（ｎＡ）??图１－３?（ａ）器件结构示意图，（ｂ）二器件在不同磁场下的Ｉ－Ｖ曲线。??二极管增强的砷化镓器件的如图１－３所示，长方形基片为ＩＩ型砷化镓材料，??长方形四角为四个铟电极，二极管、电流源、电压表分别连接相应电极。当施加??的电流很小时，电极１和电极２之间的电位差小于二极管的临界电压Ｕ，通过二极??管的电流可忽略的。电阻Ｒ定义为Ｖ／Ｉ很小，Ｖ为电压表测量的电压。这种状态??被定义为低阻态（Ｌｏｗ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，ＬＲＳ）。当电流大于一个临界值电流（Ｉｃ）??的时候，二极管两端的电压大于其临界电压（Ｕｃ），电流会从电极１通过二极??管流入电极２，使得电极２的电势急剧增大，Ｒ迅速增加，这被定义为高阻状态??（Ｈｉｇｈ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，?ＨＲＳ）。在某一电流下，当外磁场为０时，二极管关断，电??压表所测电压很小
【参考文献】：
期刊论文
[1]Programmable Logic Based on Large Magnetoresistance of Germanium[J]. 陈娇娇,朴红光,罗昭初,熊成悦,章晓中. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[2]ANALYTIC EXPRESSION OF MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION OF RECTANGULAR PERMANENT MAGNETS[J]. 苟晓凡,杨勇,郑晓静. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2004(03)
本文编号：2956290
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