导读:本文包含了电输运测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:系统开发,数据拟合,太赫兹,输运机制
电输运测量论文文献综述
李旭瑞[1]（2016）在《磁电输运测量系统及透明导电氧化物半导体特性研究》一文中研究指出随着芯片特征尺寸的不断减小,传统半导体技术正在逼近物理极限,业界开始寻找新的方案来替换目前流行的硅工艺技术。宽禁带半导体以及自旋电子器件等技术的崛起让业界看到了新的希望。其中,宽禁带半导体也被称为第叁代半导体。相对前两代半导体,它们具有更大的带宽、更高的击穿电压以及更大的饱和电子漂移率等特性,更适于构造性能良好的高频高速器件、功率器件、发光器件以及高密度集成器件等,在集成电路、电子通信以及光电等领域都存在了很大的市场潜力。而当芯片特征尺寸与电子的de Broglie波长相比拟时,就会出现一系列的量子效应,这些效应如果考虑不周,可能会给当前的电子线路带来危害。但是反过来,如果能够掌控并利用这些效应,构造出相应的量子自旋器件,则能使得器件工作于更低功耗、更高集成密度的场景,这必将大大提高集成电路的信息处理能力。透明导电氧化物(TCO)半导体是宽禁带半导体中的一大分支,有望在场效应晶体管(FET)、隐形电子器件以及平板显示等多方面发挥巨大的作用。然而相对于传统的n型TCO半导体,p型TCO较低的导电性及透过率在一定程度上阻碍了TCO器件的发展。CuCr1-xMgxO2(CCMO)是同类型结构中电导性能最好的p型半导体。同时,其独特的磁电特性让它在自旋电子器件领域也有非常光明的应用前景,因此近年来成为了一大研究热点。本文对CCMO样品的多种特性进行了表征分析及模型建立,并利用这些获得的特征参数构造出性能良好的TCO异质结器件,有望加速其在新一代室温电子器件方面的应用。当然,随着半导体器件向着低功耗、高频率等特性方向发展的同时,其特征信号的捕获也变得越来越具有挑战。传统的测量技术已经越来越难以满足精密性和速度等方面的需求,尤其是在新型半导体器件研发过程中经常伴随的高频、强磁场以及极限温度等复杂环境下,如何准确获取器件参数是业界正在考虑的问题。本研究工作针对以上提出的一些技术挑战,研发了兼具精度、速度、稳定易用等特性的输运数据采集分析系统,以便在研发新型半导体器件的过程中起到一定的推动作用。本文的主要工作和创新点包括以下几点：1.研发了基于数字锁相放大技术的输运数据实时测量系统以及复杂环境下自动化半导体电学特性采集分析系统。其中数字锁相输运实时测量系统的主要创新点如下：(a)利用数字锁相技术采集交流信号,采用了独立的编程可控信号源,并引进相位标记技术给锁相放大器提供参考信号。整个系统能够实现良好的噪声抑制,兼具测量精度与速度,并能研究交流输运特性。(b)测量由程序控制自动进行,速度相对于其他传统方法提高了数十倍。信号实时采集,测量结果准确并且密集。(c)程序架构设计合理,主体使用状态机以及生产者消费者等设计模式,稳定性和可扩展性强。而半导体电学特性采集分析系统主要创新点如下：(a)本系统可进行深低温、强磁场等复杂环境下的多种半导体电学参数的测量,经过后台算法对数据进行处理后,最终结果将自动保存为设定的数据格式。(b)程序控制自动化进行变磁场、变温输运的测量。前面板拥有良好的人机交互界面,可实时显示特性曲线及特征参数。各项功能利用事件结构中的动态调用,实现良好的解耦特性,增强了程序架构的稳定性。(c)整个系统屏蔽措施良好,测量结果精确。可精确提供皮安级别的恒定电流以及获得纳伏级别的电阻电压和霍尔电压,能够精确测量超低或者超高电阻值样品的磁电特性。测量技术主要采用范德堡法,对样品形状要求低。程控自动切换引脚,增强了系统的稳定性及速度。(d)能研究复杂环境下不同光照对样品各种输运特性的影响及复杂环境下的光生载流子特性。并且样品与光源完全隔离,可以忽略光源发热对样品的影响。2.结合太赫兹反射谱与霍尔测试,深入研究了CCMO样品的载流子动力学。研究结果表明：(a)CCMO样品的太赫兹反射谱在15 THz左右的峰位被识别为特征峰,并且该特征峰中心随温度升高而出现红移。在低于6 THz的频率范围内,其自由载流子吸收效应变得更加突出。(b)对于x=0.02,0.06,和0.10的样品,霍尔系数的温度依赖趋势分别在220,206和194 K下显示了一个转折点。该现象可以归因于载流子输运机制从热激活模式转变为叁维变程跃迁模式。(c)通过使用Lorentz-Drude模型对太赫兹谱进行拟合计算,能够获得与电学表征手段得到的基本一致的电学特性,该方法为在电学测量出现困难的时候提供另一种获得样品电学参数的路径。3.通过对CCMO的光电磁等多项特性进行表征和拟合计算,详细分析了其能带结构、跃迁模型以及振动模式等。研究结果表明：(a)结合Tauc-Lorentz模型对CCMO的变温透射谱进行拟合计算,证明其价带顶由Cr 3d特性主导。Cr离子的自旋-轨道相互作用使CCMO的3d态更加分散,从而可以导致比较高的导电特性。(b)在荧光谱1.8 eV附近发现了强烈的激子激发,这是由CCMO天然低维度结构引起的,并且可通过温度和空穴浓度调制。(c)对于x=0.02和0.04的样品,发现了异常的带隙温度依赖特性。在低温区,随着温度的减小,带隙显示红移。这是由Cr-O-Cu在价带的上半部分强烈的相互作用引起的。该相互作用同样也导致了拉曼振子Eg的异常温度依赖特性。这个效应可以通过增大Mg组分而削弱。(d)通过结合极低温度下低频太赫兹谱及磁阻震荡的研究,建立了考虑自旋反转效应修正的跃迁能级模型。(e)在20 K左右CCMO会经历连续两个磁相变过程。在相变过程中,其内在结构由平面转为螺旋立体结构,这使得x=0.06和0.10的样品在最低的温度范围内Eg和Eu振动模式随温度下降重新出现红移模式。4.设计了基于CCMO的异质结器件,通过研究其电流-电压(I-V)特征曲线及磁场下的电学特性,详细讨论了其内在输运机制,探讨了该类器件室温应用的前景。研究成果如下：(a)成功研制了以p型半导体CCMO为基础的异质结器件,该器件具有良好的电学特性。(b)磁场下界面附近的自旋向下载流子和远离界面区域的自旋向上的载流子的反平行自旋极化之间的散射导致了的该异质结样品的正磁阻效应。(c)在低偏压区域,该器件的电流是由隧穿效应支配的,并且在室温下存在可控的磁阻效应,表明其非常适合于构造低功耗隧穿电子器件。(本文来源于《华东师范大学》期刊2016-05-01）
舒红芳[2]（2014）在《基于旋转样品杆的脉冲强磁场中的电输运测量研究》一文中研究指出强磁场已经成为现代科学研究的重要工具之一，而脉冲强磁场因能提供非常高的磁场，也得到广泛使用。高温超导体、拓扑绝缘体、固体费米面、自旋电子学等是凝聚态物理学的前沿热点研究问题,近年来，科学家们在不同角度的脉冲强磁场中对材料的电输运特性进行实验研究，得到了许多重要成果。脉冲强磁场中的转角电输运测量对叁维费米面、超导体临界场、拓扑绝缘体表面态等问题的研究有着重要作用。实现磁场角度的偏转，依靠具有样品旋转机构的测量杆。通过转动实验样品台可以改变样品与磁场间的夹角。具有样品旋转平台的实验测量系统，对于需要在变角度磁场中进行的实验研究非常重要。样品杆是整个测量系统中的关键部分，它是安装实验样品和探测线圈等测量设备的实验装置，样品杆研制的好坏直接影响实验结果的有效性和准确性。然而，脉冲强磁场下的实验通常要在极低的温度下进行（液氮温度为77K，液氦温度为4.2K），并且脉冲磁体的孔径较小（通常10mm-30mm），探测空间非常有限，在这样苛刻的实验环境下研制高性能的旋转样品杆难度较大。目前国际上所设计的两种脉冲强磁场旋转样品杆对加工精度要求很高，样品放置平台较小，并且可操作性不高，实验测量效果并不理想。本文针对脉冲强磁场的特点，分析了测量对样品杆的要求，提出了基于丝杆和传动杆相结合的新型旋转样品杆结构。该样品杆克服了传统齿轮或滑轮样品杆所占空间大、由于热胀冷缩引起的误差大的问题，实现了高精度、高可靠角度控制。完成了新型样品杆的结构设计、零部件加工，针对样品杆不同部位选择不同的材料，最终通过组装，成功研制了一套样品杆，同时完成了转角的标定工作。将研制的旋转样品杆应用于电输运测量研究，测量得到的结果与稳态场下的商用旋转样品杆的测量结果相吻合，验证了旋转样品杆的实验可行性。本文首先概述了脉冲强磁场的研究背景及意义，并对目前利用磁场角度偏转进行的科学研究的重要成果进行了介绍。然后，对目前国际上所使用的旋转样品杆的设计方案进行了介绍和分析，详细介绍了我们设计的旋转样品杆的设计原理、结构组成和使用说明，并对旋转样品杆的角度标定方法及步骤做了详细说明。研究了电输运测量技术，包括一种新型的无接触式（PDO）测量技术。最后采用交流锁相电输运的方法，测量了不同角度的脉冲强磁场中BiSb合金的电输运特性，并将实验结果与稳态场下商用旋转样品杆的测量结果进行比较验证它的实验可行性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01）
王叁胜,宁晓帅,贾明顺,李华,褚向华[3]（2012）在《高温超导转变温度电输运测量的影响因素研究》一文中研究指出介绍了一种基于小型制冷机的高温超导转变温度测量装置,并且探究了在这套装置基础上进行实验所需要的测试条件。实验包括叁项内容:(1)比较了电流换向法、叁点Delta法以及偏置欧姆法叁种消除热电势的方法,并最终决定采用适合本装置的电流换向法进行测量;(2)对通入样品的测试电流大小对测试的影响进行了研究,进而确定了进行高温超导材料转变温度测试时所通入电流的范围;(3)对钇系和铊系两种高温铜氧化物超导体进行反复测量,确定最大重复性误差小于0.4K。(本文来源于《低温与超导》期刊2012年08期）
电输运测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
强磁场已经成为现代科学研究的重要工具之一，而脉冲强磁场因能提供非常高的磁场，也得到广泛使用。高温超导体、拓扑绝缘体、固体费米面、自旋电子学等是凝聚态物理学的前沿热点研究问题,近年来，科学家们在不同角度的脉冲强磁场中对材料的电输运特性进行实验研究，得到了许多重要成果。脉冲强磁场中的转角电输运测量对叁维费米面、超导体临界场、拓扑绝缘体表面态等问题的研究有着重要作用。实现磁场角度的偏转，依靠具有样品旋转机构的测量杆。通过转动实验样品台可以改变样品与磁场间的夹角。具有样品旋转平台的实验测量系统，对于需要在变角度磁场中进行的实验研究非常重要。样品杆是整个测量系统中的关键部分，它是安装实验样品和探测线圈等测量设备的实验装置，样品杆研制的好坏直接影响实验结果的有效性和准确性。然而，脉冲强磁场下的实验通常要在极低的温度下进行（液氮温度为77K，液氦温度为4.2K），并且脉冲磁体的孔径较小（通常10mm-30mm），探测空间非常有限，在这样苛刻的实验环境下研制高性能的旋转样品杆难度较大。目前国际上所设计的两种脉冲强磁场旋转样品杆对加工精度要求很高，样品放置平台较小，并且可操作性不高，实验测量效果并不理想。本文针对脉冲强磁场的特点，分析了测量对样品杆的要求，提出了基于丝杆和传动杆相结合的新型旋转样品杆结构。该样品杆克服了传统齿轮或滑轮样品杆所占空间大、由于热胀冷缩引起的误差大的问题，实现了高精度、高可靠角度控制。完成了新型样品杆的结构设计、零部件加工，针对样品杆不同部位选择不同的材料，最终通过组装，成功研制了一套样品杆，同时完成了转角的标定工作。将研制的旋转样品杆应用于电输运测量研究，测量得到的结果与稳态场下的商用旋转样品杆的测量结果相吻合，验证了旋转样品杆的实验可行性。本文首先概述了脉冲强磁场的研究背景及意义，并对目前利用磁场角度偏转进行的科学研究的重要成果进行了介绍。然后，对目前国际上所使用的旋转样品杆的设计方案进行了介绍和分析，详细介绍了我们设计的旋转样品杆的设计原理、结构组成和使用说明，并对旋转样品杆的角度标定方法及步骤做了详细说明。研究了电输运测量技术，包括一种新型的无接触式（PDO）测量技术。最后采用交流锁相电输运的方法，测量了不同角度的脉冲强磁场中BiSb合金的电输运特性，并将实验结果与稳态场下商用旋转样品杆的测量结果进行比较验证它的实验可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电输运测量论文参考文献
[1].李旭瑞.磁电输运测量系统及透明导电氧化物半导体特性研究[D].华东师范大学.2016
[2].舒红芳.基于旋转样品杆的脉冲强磁场中的电输运测量研究[D].华中科技大学.2014
[3].王叁胜,宁晓帅,贾明顺,李华,褚向华.高温超导转变温度电输运测量的影响因素研究[J].低温与超导.2012