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[국내논문] 간접천이대를 갖는 양자우물 구조에서의 Hall 상수
Hall Factor in the Quantum Well Structure with Indirect Conduction Minima 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.26 no.6, 2013년, pp.421 - 424  

이재철 (인하대학교 전자공학부) ,  전상국 (인하대학교 전자공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Hall factor in a quantum well structure with X or L-type indirect conduction valleys is calculated for various strain conditions. The two-dimensional constant energy surfaces of occupied valleys are proven to be identical. As a result, the Hall factor depends on the relative direction of occupie...

Keyword

#Hall factor   #Quantum well   #Indirect conduction valley   #Strain  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 이 논문에서는 볼츠만 수송이론 (Boltzmann transport theory)을 이용하여 2차원 구조에서 평면 방향의 전도도를 공식화하였다. 응력 조건과 성장 방향에 따른 타원형 일정에너지 표면을 얻은 후에 원형 형태로 변환을 통해 계산을 용이하게 하였다. 이러한 변환을 통하여 타원형 일정에너지 표면으로 기인한 홀 인수의 변화를 분리하였으며, X 또는 L-형 간접 천이대를 갖는 양자우물 구조에서 여러 성장 방향과 응력 조건에 따른 홀 인수를 분석하였다.
  • 응력 조건과 성장 방향에 따른 타원형 일정에너지 표면을 얻은 후에 원형 형태로 변환을 통해 계산을 용이하게 하였다. 이러한 변환을 통하여 타원형 일정에너지 표면으로 기인한 홀 인수의 변화를 분리하였으며, X 또는 L-형 간접 천이대를 갖는 양자우물 구조에서 여러 성장 방향과 응력 조건에 따른 홀 인수를 분석하였다.
  • 양자우물 구조에서 평면 방향으로 전계를 가하고 성장 방향으로 자계를 설정하여 Hall 측정 실험과 동일한 상황을 설정하였다. #-성장 방향의 자계 하에서 # -평면 방향으로 움직이는 전자는 # -평면 방향으로 힘을 받게 된다.

이론/모형

  • 이 논문에서는 볼츠만 수송이론 (Boltzmann transport theory)을 이용하여 2차원 구조에서 평면 방향의 전도도를 공식화하였다. 응력 조건과 성장 방향에 따른 타원형 일정에너지 표면을 얻은 후에 원형 형태로 변환을 통해 계산을 용이하게 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일정에너지 표면의 형태에 가장 큰 영향을 주는것은? 각 산란에서 완화 시간은 subband들의 일정에너지 표면 상에서 산란으로 인한 전자의 이동횟수 (transition rate)의 역에 비례한다. 여러 산란 중에서 intravally acoustic phonon에 의한 산란이 일정에너지 표면의 형태에 가장 큰 영향을 받는다. 하지만 이 경우에서 조차도 일정에너지 표면의 형태에 따른 이동횟수의 의존도는 주로 방향성이 없는 상태밀도 함수를 통해서만 나타난다.
2차원 양자 우물 구조에서 주요한 산란현상에는 무엇이 있는가? #는 여러 가지 산란현상에 의존한다. 2차원 양자 우물 구조에서 주요한 산란현상으로는 intravally acoustic phonon에 의한 산란, intervalley longitudinal optical phonon에 의한 산란, 그리고 remote ionized impurity에 의한 산란 등이 있다 [8]. 각 산란에서 완화 시간은 subband들의 일정에너지 표면 상에서 산란으로 인한 전자의 이동횟수 (transition rate)의 역에 비례한다.
Hall 이동도는 무엇을 통해 얻어지는가? 소자의 특성을 대변하는 주요 변수인 이동도는 대부분 Hall 실험을 통해 얻어진다. 하지만 자기장 하에서 움직이는 캐리어의 Hall 이동도는 자기장이 없는 상황에서의 움직임인 drift 이동도와는 상이하다.
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참고문헌 (8)

  1. X. Zheng, T. K. Carns, K. L. Wang, and B. Wu, Appl. Phys. Lett., 62, 504 (1993). 

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  2. H. H. Radamson, M. R. Sardela, Jr., O. Nur, M. Willander, B. E. Sernelius, W. X. Ni, and G. V. Hansson, Appl. Phys. Lett., 64, 1842 (1994). 

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  3. S. F. Nelson, K. Ismail, J. O. Chu, and B. S. Meyerson, Appl. Phys. Lett., 63, 367 (1993). 

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  4. E. P. De Poortere, Y. P. Shkolnikov, and M. Shayegan, Physica E, 13, 646 (2002). 

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  5. K. Sawano, A. Fukumoto, Y. Hoshi, Y. Shiraki, J. Yamanaka, and K. Nakagawa, Appl. Phys. Lett., 90, 202101 (2007). 

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  6. S. K. Chun, J. Korean Phys. Soc., 42, 129 (2003). 

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  7. I. Park and S. K. Chun, Solid-state Electronics, 49, 31 (2005). 

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  8. S. Takagi, J. L. Hoyt, J. J. Welser, and J. F. Gibbons, J. Appl. Phys., 80, 1567 (1996). 

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