隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)開(kāi)始影響我們的生活。伴隨這些新興產(chǎn)業(yè)的崛起,集成電路器件的性能越來(lái)越成為決定新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素。通過(guò)提高光刻精度,降低器件尺寸,集成電路器件的計(jì)算性能不斷提高,功耗不斷降低。然而隨著集成度不斷提高,器件的尺寸已經(jīng)接近其物理極限,摩爾定律即將失效。在后摩爾時(shí)代,由于自旋電子學(xué)的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì),引起了大家的廣泛關(guān)注�；谧孕娮訉W(xué)的基本原理,科學(xué)家提出了自旋邏輯器件、磁場(chǎng)基邏輯器件等新型邏輯器件,利用磁電阻效應(yīng)實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)的邏輯運(yùn)算功能。由此可見(jiàn),自旋電子學(xué)在后摩爾時(shí)代有重要的應(yīng)用前景,將會(huì)為突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的物理極限,開(kāi)發(fā)下一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高運(yùn)算性能、高集成度、低功耗的信息存儲(chǔ)和運(yùn)算提供新的思路。由于磁電阻效應(yīng)具有深厚的物理內(nèi)涵和在磁傳感器和磁存儲(chǔ)領(lǐng)域有巨大的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值,一直是自旋電子學(xué)的研究重點(diǎn)。美國(guó)科學(xué)界曾總結(jié)近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)凝聚態(tài)物理領(lǐng)域?qū)θ祟惪萍歼M(jìn)步做出的貢獻(xiàn)中說(shuō)到各向異性磁電阻效應(yīng)（AMR）屬于重大基礎(chǔ)研究成果,巨磁電阻效應(yīng)則屬于重大應(yīng)用領(lǐng)域成果。由此可見(jiàn)磁電阻效應(yīng)的研究及應(yīng)用對(duì)人類科技進(jìn)步做出了不可磨滅... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１隧穿磁電阻效應(yīng)機(jī)理示意圖??隧穿磁電阻效應(yīng)定義為：??

效應(yīng)主要是載流子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力影響使其運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)。幾何效應(yīng)主??要是電流的幾何邊界條件。我們可以通過(guò)改變樣品的測(cè)量位型來(lái)研宄幾何效應(yīng)的??影響。如圖１－２所示，１．當(dāng)樣品的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度時(shí)（＾?＝＋〇〇），磁場(chǎng)方??Ｗ??向垂直于樣品，樣品中的載流子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力影響會(huì)分布在樣品的兩個(gè)長(zhǎng)??邊，當(dāng)兩邊積累的電荷所形成的霍爾電場(chǎng)力達(dá)到可以抵消載流子所受的洛倫茲力??時(shí)，載流子在磁場(chǎng)中不在偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電阻也不會(huì)發(fā)生太大變化。２．當(dāng)樣品的寬??度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其長(zhǎng)度時(shí)（ｆ?＝?＋〇〇），此時(shí)載流子能很快的流向?qū)γ骐姌O，因此霍??爾電場(chǎng)力很小，載流子運(yùn)動(dòng)主要受洛倫茲力影響，偏轉(zhuǎn)程度加大，磁電阻變大。??（ｂ）??ＳＣｆＢｉａＨ?￡??：?，?ＱｖＢ?■?－?ｍ??＇?長(zhǎng)度．??圖１－２在長(zhǎng)度大于其寬度的樣品中，（ａ）電荷分布在兩端的示意圖（ｂ）載??流子在磁場(chǎng)中受霍爾電場(chǎng)力和洛倫茲力示意圖??１．３．５二極管增強(qiáng)的磁電阻效應(yīng)??近年來(lái)

Ｃｕｒｒｅｎｔ?（ｎＡ）??圖１－３?（ａ）器件結(jié)構(gòu)示意圖，（ｂ）二器件在不同磁場(chǎng)下的Ｉ－Ｖ曲線。??二極管增強(qiáng)的砷化鎵器件的如圖１－３所示，長(zhǎng)方形基片為ＩＩ型砷化鎵材料，??長(zhǎng)方形四角為四個(gè)銦電極，二極管、電流源、電壓表分別連接相應(yīng)電極。當(dāng)施加??的電流很小時(shí)，電極１和電極２之間的電位差小于二極管的臨界電壓Ｕ，通過(guò)二極??管的電流可忽略的。電阻Ｒ定義為Ｖ／Ｉ很小，Ｖ為電壓表測(cè)量的電壓。這種狀態(tài)??被定義為低阻態(tài)（Ｌｏｗ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，ＬＲＳ）。當(dāng)電流大于一個(gè)臨界值電流（Ｉｃ）??的時(shí)候，二極管兩端的電壓大于其臨界電壓（Ｕｃ），電流會(huì)從電極１通過(guò)二極??管流入電極２，使得電極２的電勢(shì)急劇增大，Ｒ迅速增加，這被定義為高阻狀態(tài)??（Ｈｉｇｈ?Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?Ｓｔａｔｅ，?ＨＲＳ）。在某一電流下，當(dāng)外磁場(chǎng)為０時(shí)，二極管關(guān)斷，電??壓表所測(cè)電壓很小

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Programmable Logic Based on Large Magnetoresistance of Germanium[J]. 陳嬌嬌,樸紅光,羅昭初,熊成悅,章曉中.  Chinese Physics Letters. 2016(04)
[2]ANALYTIC EXPRESSION OF MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION OF RECTANGULAR PERMANENT MAGNETS[J]. 茍曉凡,楊勇,鄭曉靜.  Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2004(03)



本文編號(hào)：2956290