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半导体异质结二维电子气的磁阻振荡是由电子的量子效应引起的,反映朗道能级态密度在费米面处的变化。通过磁输运(Transport)测量来研究二维电子气的磁阻振荡,可以获得丰富的材料电学特性以及电子子带性质。本文主要通过深低温,强磁场下的Shubnikov-de Haas(SdH)效应测量和常规变磁场霍尔测量,采用快速Fourier变换方法(FFT),并结合定量迁移率谱(QMSA)和多载流子拟合(MCF),系统地研究了不同材料异质结二维电子气的磁阻振荡,并得到以下具有创新性的研究结果: 1.观察到在AlGaN/GaN异质结界面处的二维电子气占据两个子带,以及由电子子带间散射引起的磁阻振荡,该振荡不同于SdH振荡,它对温度的变化不敏感,也不依赖于费米能级,只与两个子带的能级间距有关。并在一定温度范围内观察到磁阻拍频现象,其来源于该磁阻振荡与SdH振荡的相互叠加。根据Sander等人和Raikh等人给出的磁阻振荡的具体表达式,拟合实验结果表明磁阻拍频是由第一子带SdH振荡和磁致子带间散射引起的磁阻振荡导致的。 2.观察到AlGaN/GaN异质结二维电子气的磁阻振荡在低场下出现正,负磁阻变化,分析表明其来源于AlGaN/GaN异质结二维电子气中的量子相干散射,表现为电子的反弱局域化与弱局域化效应。根据Hikami,Larkin和Nagaoka给出的扩散近似下的磁导率随磁场变化关系式,拟合实验结果得到电子自旋-轨道散射时间以及非弹性散射时间。电子的自旋-轨道散射主要来源于晶体场引起的自旋分裂,不受晶格温度的影响,而非弹性散射时间与温度成反比关系,表明非弹性散射机制主要来源于小能量转移的电子-电子散射。 3.通过对调制掺杂的n型Hg0.82Cd0.16Mn0.02Te/Hg0.3Cd0.7Te第一类量子阱中磁性二维电子气磁阻拍频振荡的研究,发现温度,栅压的变化都会引起磁阻拍频节点位置的变化。从对拍频的分析中,可以将依赖于栅压的Rashba自旋-轨道分裂和依赖于温度的巨大塞曼分裂区分开来。