锗基半导体器件的界面磁阻效应和体磁阻效应

本工作对Ag/p-Ge∶Ga/Ag器件的界面磁阻和体磁阻效应进行了研究,结果表明该器件的体磁阻效应远大于界面磁阻效应。对界面磁阻而言,界面局部等离子体的形成与淬灭受外加磁场的影响较小,致使界面磁阻很小;而对体磁阻而言,磁场导致载流子复合速率加快,使载流子浓度急剧下降,从而导致体磁阻数值较大。进一步研究发现,采用低载流子浓度Ge制备的器件可以获得更为优异的体磁阻效应。本工作也研究了不同磁场施加方向对体磁阻效应的影响,发现低温时体磁阻具有明显的各向异性。当温度低于200 K时,垂直方向的体磁阻明显大于平行方向的体磁阻,其中当温度为10 K时,垂直方向体磁阻最大值约为123%@1 T,远大于平行方向的体磁阻数值(仅约为41%@1 T)。机理分析认为,体磁阻效应的各向异性源于不同磁场构型下几何效应的差异,而低温下载流子迁移率的增加导致这种几何效应的影响更为明显。