【摘 要】
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作为基础的电子元器件,隧道结的发现在理论和实验上均有极其重要价值。隧道结以量子力学中的隧道效应为工作原理,在超导电子学、自旋电子学以及半导体电子学等核心元器件中,起着举足轻重的作用。同时,利用隧道效应物理原理为技术手段,在探测超导电子能隙,研究超导配对对称性和超导机理以及磁性材料自旋极化率等科学研究方面提供一个强有力实验工具。金属隧道结基本结构单元是三明治结构,即金属（M）/隧穿绝缘层（I）/金属
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作为基础的电子元器件,隧道结的发现在理论和实验上均有极其重要价值。隧道结以量子力学中的隧道效应为工作原理,在超导电子学、自旋电子学以及半导体电子学等核心元器件中,起着举足轻重的作用。同时,利用隧道效应物理原理为技术手段,在探测超导电子能隙,研究超导配对对称性和超导机理以及磁性材料自旋极化率等科学研究方面提供一个强有力实验工具。金属隧道结基本结构单元是三明治结构,即金属（M）/隧穿绝缘层（I）/金属（M）结构。根据量子力学原理,隧穿绝缘层（I）是实现隧道效应最关键的因素。常见的绝缘势垒层有:氧化铝、氧化镁、二氧化铪等。其中,氧化铝因致密性好、平整度高且易获得等优点,在实验中被广泛使用。本论文主要介绍AlOx绝缘势垒层的生长制备及物理性质表征,通过Au/AlOx/Pb（Al）平面结的隧道谱测试结果来判定势垒层的质量。本论文主要内容和结构如下:第一章绪论,主要介绍隧道结制备的研究背景和意义。第二章薄膜制备表征和测试仪器设备简介,主要介绍Au/AlOx/Pb（Al）平面结制备、表征和测试过程中使用的相关仪器及主要的实验材料。第三章Au/AlOx/S的制备工艺探索,详细阐述隧道结制备工艺的探索过程,包括Cr/Au底电极的制备、AlOx绝缘势垒层的制备、Pb（Al）顶电极的制备。第四章平面结低温输运测量,详细介绍了低温下的Au/AlOx/Pb（Al）平面结隧道谱测量,通过隧道谱来判定AlOx势垒层的质量,以此来确定制备工艺的相关参数。第五章AlOx氧化工艺在其他材料上的应用,简单介绍利用隧道结在Fe3Ge Te2和（Ba,K）（Zn,Mn）2As2材料上的相关尝试性工作。
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