硅基p-n结半导体输运行为的磁场调控

项目名称： 硅基p-n结半导体输运行为的磁场调控

项目编号： No.51372107

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 杨德政

作者单位： 兰州大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 最近硅基非磁性材料巨磁阻效应（室温磁阻率>2000%）的发现引起人们极大的关注。本项目以研究磁场调控硅基p-n结半导体输运机制为目的，以控制空间电荷分布为关键展开研究。拟用离子扩散或注入技术并结合磁控溅射方法制备具有巨磁阻效应的单、双掺杂硅基半导体,掌握不同掺杂离子成分、浓度及空间电荷分布的硅基半导体制备工艺。通过不同温度下硅基半导体输运性质（电阻和霍尔）的测量，分析载流子浓度、迁移率以及空间电荷分布随温度的变化特性。在此基础上，改变磁场大小和夹角变化，系统测量具有不同空间电荷分布的单、双掺杂硅基半导体输运行为的磁场调制规律及巨磁阻效应。最后对比单、双掺杂硅基半导体磁电阻数据，结合电磁场分布模拟计算，进一步理解非磁性硅基p-n结半导体巨磁阻效应的产生机制。该研究不仅可以获得室温下低磁场、高磁电阻率的单、双掺杂硅基半导体，而且为今后硅基磁电子器件的设计和应用提供实验和理论依据。

中文关键词： 磁电阻；硅基半导体；磁电子学；PN结；自旋电子学

英文摘要： Recently the giant magnetoresistance (MR) in the non-magnetic silicon material (MR >2000% at room temperature) has been one of the hottest issues. The aim in this project is to reveal the mechanism of the magnetic field-induced transport behavior changes

英文关键词： Magnetoresistance；Silicon semiconductor；Magnetoelectronics；PN junction；Spintronics