随着人们生活水平的提高，科学技术领域的快速发展，各种磁传感器件深入了人们的日常生活。而磁阻效应几乎是整个磁传感工业的核心，在汽车、航空航天、电子罗盘计算机、装备制造业等诸多领域有着广泛的应用^[1]。因此，磁阻效应的研究有着非常重要的价值。

磁阻效应（Magnetoresistance,MR）是指材料的电阻率随外加磁场变化而变化的效应，具体分为正常磁阻效应，铁磁金属磁阻效应，巨磁阻效应，庞磁阻效应等^[2]。1986年格林贝尔^[3]在研究Fe/Cr/Fe三明治结构时发现，当Cr厚度合适时，两层Fe之间通过Cr层形成反铁磁耦合，根据这一结果Fert研究（Fe/Cr）n多层膜，使其磁电阻得以放大。2004年Sun等^[4]设计了一个简单的GaAs/SI-GaAs/Au结构器件，并在工作电压都大于临界电压条件下，在高外加磁场条件下得到了左右的磁阻，而且在低磁场下也观察到了1000%的磁阻效应。2008年J.J. H. M. Schoonus等^[5]进行了掺硼硅中极大磁电阻的研究。

虽然各类材料中的磁阻效应层出不穷，但是寻求一种新材料是科研人员永不能止步的目标。自2004年成功地从石墨上剥离出了石墨烯后，二维材料的研究进入了高速发展的时期。二维纳米材料在电子/光电子器件、催化反应、能量存储和转换、传感器以及生物医药极具前景应用。因此二维材料已经成为凝聚态物理学、材料科学、化学以及纳米科技领域最热门的研究课题^[6]。

SnSe₂作为二维金属硫属化合物，具有优异的化学稳定性、独特的电学、光学性能以及一些工程应用性能吸引了研究人员的广泛关注^[7,8]。SnSe₂与TiS₂^[9,10]、MoSe₂^[11]、Bi2Te₃^[12]等化合物类似，具有天然的二维层状结构，其晶体结构属于CdI₂型。Sn位于六个Se原子构成的八面体空隙中，Sn-Se以共价键方式结合^[13]。SnSe₂原子层内为Se-Sn-Se三明治结构，层间以范德华力结合，这种层状结构使得SnSe₂化合物具有极强的取向性^[14]。因为SnSe₂半导体具有层状结构，如果外加激励源使得半导体内部载流子的运输路径与层面平行，但是如果在与电流方向垂直，且与层面方向垂直或与层面平行的方向加一磁场，那么由于洛伦兹力的作用，载流子的运输路径必然会由面内运输转为面间运输，那么通过外加磁场大小和方向的改变，可以得到一系列不同的电阻率。基于此原理，SnSe₂半导体材料可能用于各种磁传感器件，比如位置和角度传感器、GPS导航等。

本次毕业设计进行的是SnSe₂半导体材料的磁阻效应研究。首先从SnSe₂单晶和SnSe₂多晶的制备入手，然后探索磁场对SnSe₂单晶和多晶（薄膜，块状）电输运性能的改变，以磁场改变材料内载流子的输运路径为主要思想进行探究，分析磁场对SnSe₂电输运性能的影响。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

研究内容：

1、通过固相合成法和等离子活化烧结技术得到SnSe₂晶体，探索制备工艺SnSe₂相组成和微结构的影响规律；

2、研究不同温度，不同磁场和材料的结构对SnSe₂单晶和多晶电输运性能的影响规律，从而探索出SnSe₂半导体材料磁阻效应的影响因素。

2.2 研究目标

1、得到制备工艺对SnSe₂相组成和微结构的影响规律；

2、通过分析SnSe₂单晶和多晶在不同条件下的电输运特性，确定SnSe₂半导体材料磁阻效应的影响因素得到SnSe₂晶体磁阻效应的物理机制。