硅和磷化銦基磁電阻器件的研究.pdf

1、最近,半導(dǎo)體基磁電阻器件的研究由于其在電子工業(yè)一體化中有著長遠的應(yīng)用前景和學(xué)術(shù)意義而倍受人們的關(guān)注。本文主要研究了關(guān)于硅基室溫磁電阻器件和磷化銦基室溫磁電阻器件,探索二極管放大磁阻的相關(guān)機理,以期推進這兩類材料在磁傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本文基于相關(guān)課題組已有研究基礎(chǔ)上,首先研究了二極管對硅基磁電阻器件性能的影響。通過對二極管三種不同的輔助方式研究了二極管對硅基磁阻器件性能的影響,找出了最優(yōu)的輔助方式,分析了導(dǎo)致其優(yōu)越性的機制,二極

2、管通過改變載流子路徑和器件內(nèi)的霍爾效應(yīng)來影響器件的磁電阻性能,合理優(yōu)化二極管的使用方式能提升器件的磁電阻。二極管的整流特性影響器件的磁電阻,漏電流越小的二極管提升器件磁電阻的能力越強。器件的磁電阻不僅僅只隨長寬比的增加而增加而且隨著寬度的增加而增加。
　　隨后我們研究了界面二氧化硅層對二極管輔助硅基磁電阻效應(yīng)的影響。在電極與硅之間引入二氧化硅層后器件的磁阻在室溫和1.2T磁場下達到了527％,相比于無二氧化硅層的器件提升76%以上

3、。通過對兩種樣品在無外加磁場作用下的I-V特性測量與理論分析,證實引入SiO2層后,顯著增加了In與Si之間的電阻,從而提高了器件的磁電阻性能。
　　最后我們將在硅基磁阻器件上的研究成果,平移到半絕緣(摻鐵)磷化銦基磁阻器件上。實現(xiàn)了磷化銦磁阻器件室溫下大的磁電阻效應(yīng),磁電阻在2T下達到了1960%。通過對器件長寬比的調(diào)節(jié),器件的磁電阻有望進一步提高。此外這種器件的磁電阻特性還可以由外加電流來調(diào)控。這種以二極管輔助的硅和磷化銦基磁