[15p-P13-1~11] 13.2 Exploratory Materials, Physical Properties, Devices

[15p-P13-9] Piezoresistance Effect in Germanium

〇Kazunori Matsuda¹, Masaki Hihara¹, Shiro Nagaoka², Yozo Kanda³ (1.Tokushima Bunri Univ., 2.NIT Kagawa College, 3.Toyo Univ.)

Keywords:Germanium

半導体にはピエゾ抵抗効果が通常の導体のおよそ100倍もあることが知られている。本講演ではGeのピエゾ抵抗の理論モデルについて述べる。Geでは結晶歪によってバンド分離が起こり，引張応力では重いホールの数が増して電気抵抗が増すため，ピエゾ抵抗係数が正になる。そしてスピン・スプリットオフ・バンドと軽いホールバンドとのバンドの混成による影響でも引張応力で軽いホールの有効質量が大きくなるので抵抗が増え，ピエゾ抵抗係数が正となることが言える。縦方向のピエゾ抵抗係数は結晶歪がない場合の重いホールと軽いホールの有効質量の差にほぼ比例するが，室温では重いホールの数は軽いホールの数の約5倍であるので，ほぼ重いホールの数の変化がピエゾ抵抗係数に影響する．横方向のピエゾ抵抗係数は符号が縦方向の逆になる。これらの特徴を踏まえて，室温の有効質量を使ったモデルについて議論する。