Технические науки
жүктеу/скачать 8,18 Mb.
|
|
где  - отношение подвижности электронов и дырок,  - отношение фактической концентрации носителей тока к собственной.
В слабых магнитных полях зависимость  имеет максимум при  .
Согласно квантовой теории магнетосопротивление должно линейно зависеть от магнитного поля (при сильном механизме рассеяния - на акустических фононах). Как уже указывалось выше, согласно квантовой теории зависимость магнетосопротивления от напряженности магнитного поля Н должна быть для невырожденного кристалла линейной при акустическом механизме рассеяния. Однако в зависимости  в квантовом пределе наблюдается некоторое отклонение от линейности, которое мы связываем с перераспределением электронов между долинами, что и приводит к уменьшению магнетосопротивления.
Для направления магнитного поля по [001] и тока, перпендикулярного к [100], это перераспределение приводит к увеличению эффективной массы электронов вдоль тока и, следовательно, к увеличению магнетосопротивления. Для магнитного поля вдоль [110] и тока вдоль [1  0] эффект перераспределения должен приводить к уменьшению магнетосопротивления, а для тока вдоль[111] перераспределение электронов между долинами не оказывает влияние на ток.
Сравнение кривых, например, для Т=77,4К на рис.1 показывает, что действительно при J|| [111] наблюдается линейная зависимость  от Н, наклон которой больше, чем для прямой при J|| [10] , а при J|| [100] магнетосопротивление увеличивается быстрее с ростом магнитного поля Н, чем в других случаях (перераспределение в этом случае максимальное).
Если магнитное поле направлено вдоль оси [001], то эффективная масса электронов в долинах [100], [ 00], [010], [10] будет 0,422 mo, а в долинах [001], [00] - 0,195mo, а при магнитном поле вдоль оси [110] электроны в долинах [100], [00],[010], [00] будут иметь массу 0,26mo, а в долинах [001], [00] - 0,422mo.
Как видно на рисунке, уменьшение поперечного магнетосопротивления тем отчетливее, чем меньше эффективная масса электронов в направлении магнитного поля. Особенностью магнетосопротивления кристаллов кремния n-типа в случаях H||[001] и H||[110] является наличие в квантующих магнитных полях отрицательной составляющей магнетосопротивления, обусловленной переселением электронов между долинами, имеющими различные значения эффективной массы.
жүктеу/скачать 8,18 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|