Кинетика электронов в композитной наноструктуре на основе соединения InAs/AlSb

• Автор: Афанасова, Марина Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Глава 1. Анализ состояния проблемы и постановка задач

исследования

1.1 Обзор современного состояния проблемы

1.2 Выводы и постановка задач исследования

Глава 2. Теоретические аспекты теории вырожденных электронов в квантующих магнитных полях и методы исследования параметров носителей в гетероструктурах
2.1 Теоретические выводы из квантовой теории электропроводности вырожденного электронного газа в сильном магнитном поле

2.1.1 Квантование Ландау

2.1.2 Плотность состояний электронов в магнитном поле

2.1.3 Основные эффекты, влияющие на уширение функции плотности состояний

2.1.4 Физическая природа осцилляций Шубникова де Гааза

2.1.5 Квантовое и классическое времена релаксации электронов

2.1.6 Информационные возможности осцилляций
Шубникова-де Г ааза 3
2.2 Методы исследования осцилляций магнитосопротивления
2.2.1 Графический метод анализа (метод Сладека)
2.2.2 Метод Фурье анализа
2.3 Выводы
Глава 3. Описание образцов 1пАз/А18Ь и определение основных параметров структуры
3.1 Экспериментальные образцы и методика эксперимента
3.2 Общая характеристика наноструктуры 1пАэ/А^Ь
3.3 Зонная диаграмма исследуемой структуры 1пАз/А18Ь
3.4 Заполнение подзон размерного квантования
3.4.1 Экспериментальные оценки пороговой концентрации

носителей
3.4.2 Теоретические оценки порогового значения концентрации
носителей
3.5 Общие закономерности поведения вырожденного электронного газа
3.6 Идентификация экстремумов осцилляций
3.7 Выводы
Глава 4. Механизмы рассеяния в нелегированных и селективно - легированных структурах іпАб/АІБЬ
4.1 Природа затухания квантования Ландау в структуре ІпАя/АІЗЬ 20 электронным газом
4.2 Резонансная модуляция амплитуды осцилляций поперечного магни-тосопротивления
4.3 Времена внутри - и межподзонной релаксации в квантующих магнитных полях
4.4 Доминирующие механизмы релаксации в нелегированных и селективно легированных структурах ГпАз/АШЬ
4.5 Выводы
Глава 5. Амплитудно-частотная модуляция осцилляций поперечного магнитосопротивления для нелегированных и селективно легированных гетероструктур іпАб/А^Ь
5.1 Спектральные особенности осцилляций магнитосопротивления
5.1.1 Частотные характеристики Фурье - спектров
5.1.2 Амплитудные характеристики Фурье спектров
5.1.3 Анализ Фурье - спектра для структур с одной заполненной подзоной
5.1.4 Анализ Фурье - спектра для структур с двумя заполненными подзонами
5.1.5 Выводы
5.2 Эффективный §*-фактор спектроскопического расщепления в нелегированных и селективно легированных структурах АШЬЛпАэ

5.2.1 Оценка эффективного g*-фaктopa
5.2.2 Выводы
Заключение
Список литературы

Второй этап исследования вырожденного электронного газа заключался в идентификации экстремумов осцилляций (т.е. определении номера Ландау для каждой подзоны). Условие максимума осцилляций —(В) можно за-

писать в виде:
N +

N+-

(2.43)
где ©с - циклотронная частота, Ду значение индукции магнитного поля, соответствующее максимуму, Ы- целое число (номер подзоны Ландау и соответственно максимума осцилляций).
Номер подзоны Ландау определяется условием наблюдения максимумов магнитосопротивления для соседних подзон Ландау, которое может быть записано в виде:

( О (he) ( 1)
N + - hcoc = BN
ч 2 у W) I 2)
(2.44)
Е„ = У + 1 +
tlCQ'

N+1
- для N+1 - ого максимума
В силу независимости энергии Ферми от магнитного поля (для больших значений У) решением данной системы будет выражение:
-вк«

2*1IBN
BN ~bn+і
(2.45)
^осц 2’
Результаты идентификации осцилляционных экстремумов представляются в виде графика (1/B)=f(N) (веерной диаграммы). Данная зависимость позволяет определить номер подзоны Ландау соответствующего экстремума в магнитном поле и приведена на рис.2.8.
Наклон веерной диаграммы определяется периодом осцилляций Д,,я,.
Использованные зависимости положения экстремумов в обратном магнитном поле от положения подзон квантования Ландау позволяет оценить концентрацию частиц. Связь величин определяется известным соотношением (2.41). Значения N, определяемые по экспериментальным 1/BN , практически всегда