簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 蔡叔安
Tsai, Shu-An
論文名稱: 鎂參雜及無鎂參雜之氮化銦薄膜電子相位相干研究
Electron Dephasing in InN Thin Films with and without Mg-doping
指導教授: 林怡萍
Lin, Yiping
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 53
中文關鍵詞: 氮化銦相位相干磁阻超導變動鎂參雜弱局域效應
外文關鍵詞: InN, dephasing, mannetoresistance, superconducting fluctuation, Mg-doping, weak localization, indium nitride
相關次數: 點閱:1下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本文研究題目為探討鎂參雜與無鎂參雜氮化銦的電子傳輸現象。實驗樣品包含了25-nm氮化銦薄膜、1000-nm氮化銦薄膜、以及1000-nm三種參雜不同鎂濃度的氮化銦薄膜。量測設置於氦四低溫系統之中,變化溫度及改變磁場量測其電阻率的變化,藉以研究氮化銦薄膜的電子傳輸特性。
    這些薄膜的電阻率與溫度的關係以及電阻率與磁場的關係,可以分成兩種情形,各有不同的特性:25-nm氮化銦薄膜與其他1000-nm有參雜及無參雜鎂的氮化銦薄膜。即使在電阻率並沒有降至0的情況,我們發現超導效應所造成的影響在所有的樣品中都是很重要並不可忽略的。特別是1000-nm有參雜及無參雜鎂的氮化銦薄膜,因為超導效應的影響使得由磁阻擬合取出的相位相干時間在低溫時(約小於3.4~4.2K)偏離高溫的趨勢,造成目前的理論模型無法預測的現象。最後在1000-nm氮化銦薄膜的電阻率在低溫呈現出類似超導的曲線,與最近文獻 [Appl. Phys. Lett. 94, 142108 (2009).]所述的現象不同。


    目 錄 第一章 簡介.....................................................1 第二章 三維電子系統磁阻的量子修正........................3 2.1弱局域效應(Weak localization)................................3 2.2電子與電子間的交互作用(Election-electron interaction)........8 2.3超導變動(Superconducting fluctuation)........................9 第三章 氮化銦樣品製備及量測方法.........................10 3.1樣品製備程序...............................................10 3.2氦四低溫系統...............................................13 3.3量測裝置...................................................15 第三章 實驗結果與討論.......................................16 4.1氮化銦樣品實驗量測參數.....................................16 4.2實驗結果與分析.............................................18 4.2.1 25-nm氮化銦..........................................18 4.2.2 1000-nm氮化銦........................................23 4.2.3 1000-nm鎂參雜之氮化銦................................26 4.3 詳細實驗數據與擬合結果.....................................30 4.3.1 25-nm氮化銦..........................................30 4.3.2 1000-nm氮化銦........................................34 4.3.3 鎂參雜(185oC)之氮化銦................................38 4.3.4 鎂參雜(225 oC)之氮化銦................................41 4.3.5 鎂參雜(245 oC)之氮化銦................................46 第五章 結論....................................................51 參考文獻........................................................52

    [1]J. Wu, W. Walukiewicz, K. M. Yu, J. W. Ager, E. E. Haller, H. Lu, W. J.Schaff, Y. Saito, and Y. Nanishi, Appl. Phys. Lett. 80, 3967 (2002).
    [2]J. Wu, W. Walukiewicz, W. Shan, K. M. Yu, J. W. Ager, S. X. Li, E. E. Haller, H. Lu, and W. J. Schaff, J. Appl. Phys. 94, 4457 (2003).
    [3]J. Wu, W. J. Schaff, and L. F. Eastman, J. Appl. Phys. 106, 011101 (2009).
    [4]T. D. Veal, I. Mahboob, L. F. J. Piper, C. F. McConville, Hai Lu and W. J. Schaff , J. Vac. Sci. Technol. B 22,(4) (2004).
    [5]T. Inushima, V. V. Mamutin, V. A. Vekshin, S. V. Ivanov, T. Sakon, M. Motokawa, and S. Ohoya, J. Cryst. Growth 227, 481 (2001).
    [6]T. Inushima, N. Kato, T. Takenobu, M. Motokawa, M. Higashiwaki, and T. Matsui, Journal of Physics: Conference Series 51, 279 (2006).
    [7]E. Tiras, M. Gunes, N. Balkan, R. Airey, and W. J. Schaff, Appl. Phys. Lett. 94, 142108 (2009).
    [8]P. W. Anderson, E. Abrahams, and T. V. Ramakrishnan, Phys. Rev. Lett. 43, 718 (1979).
    [9]L. P. Gorkov, A. I. Larkin, and D. E. Khmel’nitskii, Pis’ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 30, 248 (1979) [JETP Lett. 30, 228 (1979)].
    [10]G. Bergmann, Phys. Rep. 107, 1 (1984); Phys. Rev. B 28, 2914 (1983).
    [11]A. I. Larkin and D. E. Khmel’nitskii, Usp. Fiz. Nauk 136, 536 (1982) [Sov. Phys. Usp. 25, 185 (1982)].
    [12]D. E. Khmel’nitskii, Physica B 126, 235 (1984).
    [13]H. Fukuyama and K. Hoshino, J. Phys. Soc. Japan 50, 2131 (1981).
    [14]A. Kawabata, J. Phys. Soc. Japan 49, 628 (1980).
    [15]David V. Baxter, R. Richter, M. L. Trudeau, R. W. Cochrane, and J. O. Strom-Olsen, J. Physique 50, 1673 (l989).
    [16]Patrick. A. Lee and T. V. Ramakrishnan, Rev. Mod. Phys. 57, 308 (1985).
    [17]B. L. Al’tshuler, A. G. Aronov, A. I. Larkin, and D. E. Khmel’nitskii, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 81, 768 (1981). [Sov. Phys.JETP 54, 411 (1981)]
    [18]Z. W. Jia, W. Z. Shen, H. Ogawa, and Q. X. Guo, Appl. Phys. Lett. 89, 232107 (2006).
    [19]S.-H. Wei and A. Zunger, Appl. Phys. Lett. 69, 2719 (1996).
    [20]S. K. Pugh, D. J. Dugdale, S. Brand, and R. A. Abram, Semicond. Sci. Technol. 14, 23 (1999).
    [21]J. J. Lin and J. P. Bird, J. Phys.: Condens. Matter 14, 501 (2002).
    [22]A. Sergeev and V. Mitin, Phys. Rev. B 61, 6041 (2000).
    [23]Geier S and Bergmann G 1992, Phys. Rev. Lett. 68, 2520 (1992).

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE