Bazı pn eklemlerde dc manyetik alan altındaki akım gerilim özelliklerinin oda sıcaklığında deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation of current voltage properties of some pn junctions under magnetic field at room temperature
Yazar: ÇAĞDAŞ KOÇAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖRKEM OYLUMLUOĞLU
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektriksel özellikler = Electrical properties ; Manyetorezistans = Magnetoresistance

Özet:
Bu çalışmada pn homo eklem ve AlGaInP/GaInP kuvantum kuyu yapısının D.C. magnetik alan altında oda sıcaklığında ve karanlıkta akım gerilim özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Dış manyetik alan çizgileriyle ekleme sürülen akım arasındaki açısı değiştirilerek, açı değerlerinde dış manyetik alan 0 T ile 1 T aralığında 0.1 T adımlarla uygulanarak ölçümler alınmış ve oda sıcaklığında açısına bağımlılık gözlenmemiştir. Akım ? voltaj karakteristiğinin manyetik alan bağlılığı, eklem akımının yüzdelik değişiminin manyetik alan bağlılığı, manyetodireç, manyetodirencin yüzdelik değişimi (MR%) gibi aygıtın elektronik özellikleri incelenmiştir. Akım ? voltaj karakteristiğinden faydalanarak yüzde fark elde edilmiş, manyetik alan altında manyetik alanın büyüklüğüne bağlı olarak değişim en fazla %36 olarak bulunmuştur. Eklem akımındaki yüzdelik değişim farklı sabit gerilim değerlerinde ve ekleme uygulanan gerilimin yüzdelik değişimi, farklı sabit akım değerlerinde incelenmiştir. Manyetodirencin yüzde değişimi (MR%) sıfır besleme noktasının yakınında büyük manyetodirenç (~ 10^5) değerleri sergilemiştir. Bununla birlikte hem pozitif hem de negatif yüzde değişimler bulunmuştur. Manyetik alan etkisinde akım-gerilim karakteristiğinde gözlemlenen farklılıklar, incelenen aygıt yapısının, enerji-bant profilinde kuvantum mekaniksel etkilerden dolayı meydana gelen modifikasyonlardır. Sözü edilen Kuvantum mekaniksel etkilere spin manyetik alan etkileşmesi, manyetik alanın uygulanmasıyla singlet ve triplet durumların oranlarının değişmesi sayılabilir.

Abstract:
In this thesis, the dark current voltage properties of a pn homojunction and AlGaInP/GaInP quantum well structure have been investigated under dc magnetic field at room temperature. Measurements have been carried out at different angles, that is the angle between magnetic field and junction current. Changing the angle and magnetic field from 0 T to 1 T with 0.1 T step, the measurements were taken at room temperature and angle dependence were not found. Besides the magnetis field dependence of the electronic properties such as current ? voltage, percent change of junction current, magnetoresistance and percent change of magnetoresistance MR %, have been investigated. Using current voltage characteristics, the percent difference was obtained than the biggest change depending on the magnetic field magnitude was found 36 % under magnetic field. The percent change in junction current have been invesitgated applying constant voltage. Additionally, these effects becomes smaller with incresing magnetic field. The percent change of magnetoresistance (MR %) shows a huge change as ~10^5 near side of zero bias. Either positive or negative MR % were also found. The observed change in current voltage characteristics under magnetic field is due to the modifications of energy band profile of investigated structure caused by quantum mechanical interactions such as spin ? magnetic field interaction, the magnetic field dependent singlet and triplet spin state ratio.