Электронные свойства короткопериодных сверхрешеток и слоев квантовых точек InAs/GaAs

• Автор: Рогозин, Василий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Глава 1. Сверхрешетки и квантовые точки
1.1 Сверхрешетки: энергетический спектр, транспортные свойства
1.1.1 Размерное квантование, квантовые ямы
1.1.2 Типы сверхрешеток, энергетический спектр сверхрешеток
1.1.3 Латеральный транспорт электронов в сверхрешетках
1.1.4 Короткопериодные сверхрешетки
1.2 Квантовые точки, слои квантовых точек
1.2.1 Механизмы формирования квантовых точек, самоорганизованный рост квантовых точек
1.2.2 Особенности фотолюминесценции структур с
квантовыми точками
1.2.3 Локализация носителей тока в низкоразмерных системах
1.2.4 Переход "квантовый эффект Холла - холловский изолятор"
в двумерных системах, индуцированный магнитным полем ■■
Глава 2. Методика измерений и образцы
2.1 Методика измерений температурных зависимостей сопротивления, магнетосопротивления, эффекта Холла
и эффекта Шубникова - де Гааза
2.2 Методика измерения замороженной фотопроводимости ■
2.3 Методика измерения спектров фотолюминесценции
2.4 Образцы с короткопериодными ГпАз/СаАэ сверхрешеткиами
2.5 Образцы с квантовыми точками ^АБ/ПаАя
Глава 3. Электронный транспорт в слоях ^Ая/СаАя на
пороге образования квантовых точек
3.1 Температурные зависимости сопротивления, локализация носителей тока
3.2 Магнетосопротивление, эффект Шубникова - де Гааза
3.3 Фотолюминесценция
3.4 Энергетический спектр короткопериодных сверхрешеток
3.5 Критическая концентрация 1пАб и образование квантовых точек
Глава 4. Электронный транспорт и локализация
носителей тока в структурах ХпАв/СаАБ р- и п-типа проводимости со слоями квантовых точек
4.1 Проводимость слоя квантовых точек
4.1.1 Образцы «-типа проводимости с квантовыми точками
4.1.2 Образцы р-типа проводимости с квантовыми точками
4.2 Магнетосопротивление, квантовый эффект Холла и эффект Шубникова - де Гааза
4.2.1 Образцы р-типа проводимости с квантовыми точками
4.2.2 Образцы п-типа проводимости с квантовыми точками
4.2.3 Двумерные носители тока
4.3 Переход: квантовый эффект Холла - холловский
изолятор
Глава 5. Замороженная фотопроводимость и
фотолюминесценция в структурах п- и р-типа проводимости со слоями квантовых точек ГпАв/СаАБ
5.1 Замороженная фотопроводимость
5.1.1 Изменение проводимости под действием освещения и после
его выключения
5.1.2 Механизм замороженной фотопроводимости
5.2 Фотолюминесценция, влияние мощности накачки
Основные результаты и выводы
Заключение
Список литературы
погружалась в жидкий гелий. При небольшом давлении гелия во вставке для теплообмена с ванной жидкого гелия можно было с помощью нагревателя регулировать температуру образца. Для нагревания образца использовался константановый нагреватель, находящийся в тепловом контакте с держателем образца. Путем регулировки напряжения на нагревателе, устанавливалась температура образца, при которой система приходила в равновесие.
Подсветка образца производилась белым светом лампы накаливания, пропущенным через светофильтр, состоящий из кремниевой пластины, и пропускающий свет с длинами волн Х>1120нм. Выбор фильтра производился с таким расчетом, чтобы не допустить образования экситонов в GaAs. Засветка проводилась до насыщения сопротивления. Перед каждым измерением образец отогревался в темноте до комнатной температуры, чтобы полностью исключить поправку на остаточную замороженную фотопроводимость.
При измерениях релаксации проводимости возникала проблема долговременной и высокоточной стабилизации температуры. Поэтому часть экспериментов была выполнена на факультете инженерного материаловедения университета Бен-Гурион (Израиль). Была использована криогенная система замкнутого цикла модели RDK 101D с оптическим криостатом SHI-4-1 производства Janie Research Co. INC. Управление температурной стабилизацией осуществлялось системой СгуСоп, модель 32В. Для создания постоянного магнитного поля использовался постоянный CoSm магнит с напряженностью магнитного поля В=0.78 Тл, установленный внутри криостата, который мог поворачиваться на 180 градусов для измерений эффекта Холла. В этом случае для освещения образцов использовались либо лампа накаливания с кремниевым светофильтром, либо светодиод с длиной волны Х=950 нм. Освещение производилось через оптическое окно криостата. Измерения сопротивлений и их