Особенности низкотемпературного магнитотранспорта электронов в гетеросистеме AlGaAs(Si)/GaAs

• Автор: Горбунова, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Глава 1. Обзор современного состояния проблемы.
1.1 Квантование Ландау
1.2 Плотность состояний в магнитном поле
1.3 Осцилляции магнитосопротивления
1.4 Информационные возможности эффекта Шубникова - де Гааза.
1.5 Особенности кинетики электронов в гетероструктурах АЮаАзАЗаАз с одиночной квантовой ямой
1.6 Заполнение подзон размерного квантования
1.7 Модуляции осцилляций Шубникова - де Гааза в случае заполнения двух подзон размерного квантования
1.8 Нормированные на конечную температуру опыта магнитополевые зависимости амплитуды осцилляций Шубникова — де Гааза 5т’р(/В) (графики Дингла)
1.9 Классические и квантовые времена релаксации электронов в подзонах размерного квантования
1.10 Транспортные и квантовые подвижности
1.11 Выводы
Глава 2. Методы анализа осцилляций поперечного магнитосопротивления и образцы гетероструктур на основе ваАБ
2.1 Графический метод анализа (метод Сладека)
2.2 Метод анализа, предложенный в работе [ 102]
2.3 Метод спектроскопии Фурье
2.3.1 Теоретические основы
2.3.2 Методические возможности метода Фурье-анализа при анализе осцилляций Шубникова - де Гааза
2.3.3 Ограничения и возможные источники погрешностей метода
2.4 Образцы гетероструктур на основе ваАв и эксперименты с ними
2.5 Выводы
Глава 3. Результаты анализа осцилляций Шубникова - де Гааза гетероструктур АЮаАзЛЗаАз
3.1 Разделение гармоник, выделение монотонной компоненты
3.2 Идентификация пиков (максимумов) осцилляций, спиновое расщепление осцилляционных пиков
3.3 Магнитополевые зависимости амплитуды осцилляций магни-тосопротивления и температуры Дингла
3.4 Веерные диаграммы. Особенности концентраций электронов
в подзонах размерного квантования
3.5 Спектры Фурье осцилляций Шубникова - де Гааза и их свойства
3.6 Выводы
Глава 4. Особенности осцилляций поперечного магнитосопротивления в
селективно легированных гетероструктурах АЮаАа^уОаАэ
4.1 Концентрационные особенности осцилляций ШдГ в сильно
легированных гетероструктурах АЮаА8(81)ЛЗаА8
4.1.1 Распределение 20 электронов по подзонам размерного квантования
4.1.2 Пороговая концентрация и заполнение второй подзоны размерного квантования в предпороговой области
4.1.3 Увеличение концентрации электронов в основной подзоне размерного квантования с ростом магнитного поля
4.2 Спиновое расщепление
4.2.1 Идентификация осцилляций
4.2.2 Амплитуда 0+’~ экстремумов
4.2.3 Оценка g-фaктopa
4.3 Резонансная модуляция е-е релаксации квантующим магнитным полем
4.3.1 Структура магнитополевой зависимости амплитуды осцилляций ШдГ 50.1В)Тшеа1Ш
4.3.2 Времена внутри- и межподзонной релаксации в магнитном поле
4.3.3 Полюса магнитополевых зависимостей амплитуды осцилляций магнитосопротивления
4.4. Выводы
Глава 5. Спектральные особенности осцилляций магнитосопротивления Шубникова- де Г ааза
5.1 Классификация спектров Фурье по отношению амплитуд пиков
5.2 Зависимость амплитуды пика в Фурье-спектре осцилляций Шубникова-де Г ааза при заполнении электронами одной подзоны размерного квантования
5.2.1 Зависимость амплитуды пика в Фурье-спектре от концентрации двумерных электронов
5.2.2 Зависимости высоты пика в спектре Фурье от температуры опыта.
5.2.3 Зависимость высоты пика от температуры Дингла
5.2.4. Зависимость высоты пика от фазы осцилляций
5.2.5 Выводы
5.3 Исследование зависимости высоты пика спектра Фурье от параметров двумерного электронного газа в случае заполнение двух подзон размерного квантования
5.4 Амплитудно-частотная модуляция (интермодуляция)
5.5 Отношение амплитуд пиков Фурье-спектра
5.6 Выводы
Общие выводы и результаты работы Библиографический список
6. Анализ зависимостей времен внутри- и межподзонного рассеяния от полной концентрации электронов в системе и температуры [56, 57, 61, 62] (рис. 1.27 и рис. 1.28) показывает, что межподзонное рассеяние не зависит от температуры образца при низких температурах. С ростом концентрации скорость межподзонного рассеяния возрастает, а внутриподзонного - уменьшается. При достижении некоторой концентрации возможно насыщение межподзонного рассеяния.
Необходимо отметить, что в ряде статьей [56, 57] для определения времени межподзонного рассеяния используется не вполне корректный метод. Сначала определяются времена релаксации в случае заполнения обеих подзон размерного квантования, затем определяются времена релаксации при магнитных полях, опустошающих вторую подзону размерного квантования. Определяемое по следствию из правила Матиссена разностное время релаксации и называют временем межподзонной релаксации.
Однако время релаксации в первом случае включает в себя не только внутриподзонное время релаксации для основной подзоны и межподзонное время релаксации, но и внутриподзонное время релаксации в возбужденной подзоне, а во второй ситуации остается только внутриподзонное время релаксации основной подзоны. Т. е. разностное время включает в себя не только межподзонное время релаксации, но и внутриподзонное время релаксации для возбужденной подзоны. Если не учитывать это различие, то возможны значительные ошибки при выявлении основных закономерностей времен релаксации, как внутри-, так и межподзонных. Поэтому необходим критический пересмотр материала.
Отношение классического и квантового времен релаксации.
Исследования [59, 67, 68] показали, что отношение классического и квантового времен релаксации являются критерием доминирующего механизма рассеяния. При доминировании кулоновского экранированного рассеяния на примесях отношение транспортного и квантового времен релаксации больше 1. Для случая доминирования рассеяния на шероховатостях интерфейса отноше-