【摘 要】
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以MgZnO/ZnO及Al_2O_3/SrTiO_3异质结为代表的氧化物异质结界面处二维电子气(2DEG)的发现,为高电子迁移率晶体管(HEMT)、高温高频高功率器件以及半导体激光器等的制备提供了新的可能。以SnO_2薄膜为代表的透明导电氧化物(TCO)薄膜,在平板显示、触摸屏、太阳能电池、透明视窗、热反射膜和电磁屏蔽窗等方面有着广泛的应用。本文主要对MgZnO/ZnO异质结、Al_2O_3/Sr
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以MgZnO/ZnO及Al2O3/SrTiO3异质结为代表的氧化物异质结界面处二维电子气（2DEG）的发现,为高电子迁移率晶体管（HEMT）、高温高频高功率器件以及半导体激光器等的制备提供了新的可能。以SnO2薄膜为代表的透明导电氧化物（TCO）薄膜,在平板显示、触摸屏、太阳能电池、透明视窗、热反射膜和电磁屏蔽窗等方面有着广泛的应用。本文主要对MgZnO/ZnO异质结、Al2O3/SrTiO3异质结以及SnO2薄膜的电输运性质进行了研究。首先,在室温条件下通过射频磁控溅射法成功制备了 MgZnO/ZnO异质结,并对其电输运性质进行了研究。霍尔测量结果表明,样品为简并半导体。在外加垂直磁场下,发现随着温度的升高,正磁电阻逐渐向负磁电阻转变,并且在300 K下样品仍呈现出负磁电阻,这可以用二维弱局域（WL）理论和二能带模型来描述。电子退相干长度Lφ和温度的依赖关系满足Lφ∝ T-05,表明体系的电子退相干机制主要是电子-电子散射。其次,通过射频磁控溅射法成功制备了 Al2O3/SrTiO3异质结,并对其电输运性质进行了研究。电阻-温度关系表明样品呈现金属导电特性,获得了高迁移率（105 cm2/Vs）的2DEG,还观察到了超过1100%的极大的线性磁电阻,可以用样品的不均匀性结合经典抛物线型磁电阻来解释。通过分析迁移率对温度的依赖关系,发现在中间温区（10K2薄膜的电输运性质进行了研究。通过研究光学带隙宽度对电子浓度的依赖关系,得到电子有效质量为0.31m0。霍尔迁移率μ与T3/2成正比,表明载流子主要散射机制为电离杂质散射。在低温下观察到了由三维WL效应引起的负磁电阻现象。通过WL理论拟合,获得了不同温度下的电子退相干长度（Lφ）,发现Lφ随温度的升高而减小,满足Lφ∝ T-0.75关系,表明电子退相干机制是由小能量转移过程中的电子-电子散射主导的。
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