【摘 要】
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金属-氧化物-半导体结构（MOS: Metal-Oxide-Semiconductor）作为微电子器件的核心结构，在学术和产业界中均获得了众多关注。Cr（铬：Chromium）金属薄膜由于其反铁磁性的电子自旋密度波
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金属-氧化物-半导体结构（MOS: Metal-Oxide-Semiconductor）作为微电子器件的核心结构，在学术和产业界中均获得了众多关注。Cr（铬：Chromium）金属薄膜由于其反铁磁性的电子自旋密度波，最近开始成为一些有关电子自旋研究的重点。Cr/SiO2/Si为具有Cr金属薄膜的MOS结构，我们发现这种结构的材料具有一些特殊的光电特性，在微电子器件中具有重要的应用前景。 本论文中系统研究了Cr/SiO2/Si结构的侧向光伏和磁场调控光致电阻效应，主要研究成果如下： (a)Cr/SiO2/Si结构的侧向光伏效应： 基于Cr/SiO2/Si结构，Cr薄膜表面的侧向光伏效应的灵敏度最高达42mV/mm；并且通过测量不同Cr金属薄膜厚度的样品，我们发现这种结构的电子输运特性将会决定侧向光伏效应的表现，Cr厚度是提升灵敏度的重要因素。这个发现有助于研究纳米金属薄膜MOS结构的电荷迁移机理以及光电子在光伏效应中的作用； (b)Cr/SiO2/Si结构的磁场调控光致电阻效应： 基于Cr/SiO2/Si结构，可获得空间灵敏度为0.79 MΩ/mm、电阻变化率最高达2100%的光致电阻效应；当附加上额外的磁场时，电阻改变率可增加至2530%，通过分析，将该磁场的调控机制归因于洛伦兹力对反型层中高迁移率的光生载流子作用；这项研究工作提供了一种关于新型光电器件应用研究的思路，这些新型光电器件可以对于外加磁场敏感，例如磁敏光电传感器、磁控光电开关、磁场调节晶体管与二极管甚至新型的磁光存储装置等。 该工作的研究成果还为MOS多功能器件的设计提供了新的思路，并有可能开拓出复合外场调控相关光电效应的新研究热点。
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