臺灣博碩士論文加值系統

本論文是採用矽鍺異質結構的材料，製作做出具有Hall bar 圖形的元件，將樣品置於He3冷卻系統中，測量在不同傾斜角度的磁場下(角度為磁場與垂直於樣品表面法線的夾角)樣品的縱向電阻與霍爾電阻，觀察Shubnikov-De Hass (SdH)振盪以及整數量子霍爾效應的變化。

在一系列SdH振盪中，觀測到二維電子氣系統中電子多體間的交互作用增加電子自旋分裂，使得有效g-factor會隨著不同的填充因子(filling factor)ν而振盪。樣品二中霍爾電阻平台出現的過衝(Overshoot)現象，我們的實驗量測中發現與電子多體間交互作用所增加自旋分裂效應的變化趨勢並不符合，並認為有可能是存在第二種具有較低遷移率的電子所導致，而我們推測此種電子是來自於應變壓縮在表面形成交錯條紋的不均勻。而對於位於同一能量的兩個能階((n,↑)和(n+1,↓)，n為藍道能階指標)並未隨著磁場傾斜角度的增加而交錯分開的無折返(No reentrant)現象，其背後真正的原因我們還不十分清楚，但我們認為有可能與樣品表面的不均勻有關。

致謝
摘要
第一章 序論----------------------------------------------------------------- 1
第二章 二維電子氣系統中的電子傳輸特性----------------3
2.1 二維電子氣系統(2 dimensional electron gas system, 2DEG)------- 3
2.2 Shubnikov-De Hass 振盪------------------------------------------------ 10
2.3 整數量子霍爾效應 (Integer quantum Hall effect) ----------------- 13
2.4 Zeeman效應與電子多體間的交互作用------------------------------ 13
2.5 Si/SiGe異質結構相關研究文獻--------------------------------------- 18
第三章 實驗元件製程與量測系統----------------------------- 23
3.1 元件製程-------------------------------------------------------------------- 24
3.2 量測系統-------------------------------------------------------------------- 30
第四章 實驗結果-------------------------------------------------------- 34
4.1 樣品特性量測-------------------------------------------------------------- 34
4.2 電阻與磁場的關係-------------------------------------------------------- 36
第五章 實驗分析與討論--------------------------------------------- 42
5.1電子多體間的交互作用增加自旋分裂(Many body electrons exchange enhancement)-------------------------------------------------------- 42
5.2霍爾電阻的過衝(Overshoot)效應-------------------------------------- 48
5.3縱向電阻無折返(No reentrant)現象------------------------------------ 53
第六章 結論-------------------------------------------------------------- 56
參考資料---------------------------------------------------------------------- 57

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