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一维有序排列量子点的低温输运性质研究

作　者: 张红云
导　师: 蒋最敏
学　校: 复旦大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 图案衬底量子点变程跳跃负磁阻
分类号: O413
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

利用分子束外延(MBE)在刻有一维沟道的p型Si(100)图案衬底上,制备出一维有序排列的量子点。在此基础上,通过在样品表面蒸镀铝电极,寻找合适退火条件使电极与样品形成欧姆接触,进而通过综合物性测量系统(PPMS)的四探针法研究了低温下样品的电阻,磁阻性质。实验表明当温度低于22 K左右,沿一维沟道的纵向电阻明显低于沿垂直沟道的横向电阻。通过分析发现,这是由于低温下样品中同时存在两个导电层,硼掺杂的δ层和量子点层,而后者只对纵向电导有贡献。通过导电层的电阻与温度的函数关系分析,证明低温下两个导电层中载流子的输运均遵从二维体系的Mott变程跳跃(VRH)机制。在VRH机制下,样品电阻随磁场呈现出先增大后减小的现象,并且电阻最大值随温度降低而增大,对应的磁场也更靠近低场区。这种现象可以认为是由于两个导电层具有不同的磁阻效应引起的,即在磁场中6层的波函数收缩导致的正磁阻效应与量子点层中由于Zeeman效应引起的能级移动效应导致的负磁阻效应。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
第一章引言  5-7
  §1.1 自组织生长GeSi量子点  5-6
  §1.2 本文的主要工作  6-7
第二章一维量子点阵列的制备与表征  7-22
  §2.1 一维量子点阵列的制备  7-14
    §2.1.1 分子束外延技术简介  8-10
    §2.1.2 一维图案衬底制备  10-11
    §2.1.3 一维排列量子点的生长  11-14
  §2.2 表征技术  14-19
    §2.2.1 金半接触,肖特基势垒  14-15
    §2.2.2 A L电极欧姆特性  15-17
    §2.2.3 PPMS及样品测试方法  17-19
  §2.3 电学测试结果  19-22
第三章量子点阵列的低温输运性质  22-27
  §3.1 低温下的载流子输运理论  22-24
  §3.2 不同温度区间的载流子输运机制讨论  24-27
第四章低温磁阻研究  27-32
  §4.1 磁阻  27-28
  §4.2 正磁阻---波函数收缩理论  28
  §4.3 负磁阻---不同跳跃路径的退相干效应  28-29
  §4.4 负磁阻---磁场导致的定域化长度变化效应  29
  §4.5 实验结果讨论  29-32
参考文献  32-33
发表文章  33
会议文章  33-34
致谢  34-35

一维有序排列量子点的低温输运性质研究

内容摘要

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