Hall Effect에 의한 전기적 특성 분석

소개

UOU 전자재료 레포트
Hall Effect에 의한 전기적 특성 분석

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험방법
4.참고문헌

본문내용

1. 목적
박막의 Hall Effect를 측정하여 전기적 특성을 파악한다.

2. 이론

① 홀 효과 역사

양자 홀효과는 2차원 전자기체의 특성이다. 엄밀한 의미에서 2차원계란 이론적인 개념이다. 1차원 퍼텐셜 우물에 갇힌 전자 또는 홀이 2차원 평면에서의 운동만 자유롭고 나머지 제3차원에서의 에너지는 양자화 되어도 그 파동함수는 제3차원에서 유한한 크기를 갖게 되기 때문이다.(준2차원quasi-two-dimensional). 만유인력마당과 지구라는 장벽이 만들어 놓은 퍼텐셜 우물에 갇혀 지구 껍데기에 붙어 살아야 하는 우리 인간을 비롯한 날개없는 짐승들도 2차원계에 살고 있는 셈이다. 2차원 전자기체를 제공하는 물리계로는 액체 헬륨 표면의 전자와 실리콘 금절반 전계효과 트랜지스터(Si-MOSFETs)의 반전층 등이 고전적인 예이다. 갈비/알갈비 이질구조(GaAs/AlGaAs Heterostruc- tures), 양자 우물, 초격자 등은 1970년대 이후 발전된 에피탁시 기술에 의하여 등장한 비교적 현대적인 예들이다. 반도체 표면의 전자를 제어하려는 노력은 1920년대부터 시작되었다. 즉 금절반(MIS) 구조에서 금속과 반도체 양단에 전압을 ...



⑤ 2차원에서의 홀(Hall) 저항
분수 양자 홀효과의 발견은 순수 학문이 꼭 그런 동기에 의해서만 발전되지는 않는다는 것을 보여 주는 좋은 예이다. 좀 더 효율적이고 빠른 차세대 트랜지스터(transitor)를 개발하려는 실용적 동기에 의해 만들어진 미세한 반도체 구조에서 이런 희귀한 자연 현상이 일어 날 수 있다는 것은 아무도 예측 못했었다.
차세대 저차원 반도체물리는 이론과 실험의 유기적인 연계 속에 최근 비약적인 발전을 했다. 반도체소자의 크기가 작아지고 집적도가 높아짐에 따라 자연에 존재하지 않는 새로운 양자효과들이 인간들이 만든 양자소자에서 발견되고 있다. 양자우물이라는 소자는 두 개의 반도체를 샌드위치 시켜 전자들이 평면 위에서만 움직이게 한다. 불순물이 없을 때 전자의 슈뢰딩거 방정식을 이 평면에서 풀어보면 고유에너지가 불연속적인 값을 갖는다는 것...

참고자료

· 분수 양자 홀효과의 발견과 극한환경 물성연구 - 김동락
· 분수 양자 홀효과 - 양승열
· 분수 양자 홀효과와 관련된 여러 가지 중요한 실험들 - 황성우
· 저차원 반도체의 물리학과 응용 - 노삼규, 이정일