Эффекты локализации и квантовый эффект Холла в гетероструктурах p-Ge/GeSi

• Автор: Неверов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Описание экспериментальной установки. Образцы:
методы получения, приготовления и измерения
1.1 Общее описание установки для исследования
гальваномагнитных явлений в полупроводниковых структурах при температурах от 1.5 до 300К и в магнитных полях до 12Т
1.2 Рефрижератор растворения Не3-Не4
1.3 Образцы: метод получения, приготовление
1.4 Электрофизические параметры исследованных образцов
Глава 2. Осцилляции магнитосопротивления в напряженных
гетероструктурах р-Ое/Оеі.х8іх
2.1. Влияние пространственного квантования и одноосного давления на спектр валентной зоны германия
2.2. Зависимость эффективной массы дырок от энергии в напряженном тонком слое германия
2.3. Осцилляции магнитосопротивления в наклонном магнитном поле
Глава 3. Квантовый эффект Холла в многослойных
гетероструктурах р-Ое/Оеі_х8іх
3.1. Энергетический спектр двумерного дырочного газа в
квантующем магнитном поле
3.2. Спиновое расщепление осцилляций
магнитосопротивления и квантовый эффект Холла в наклонном магнитном поле
Г лава 4. Скейлинг в режиме квантового эффекта Холла
4.1. Теоретические представления
4.2. Диаграммы скейлинга
4.3. Температурные зависимости проводимости по
делокализованным состояниям
Глава 5. Исследование параметров делокализованных и
локализованных состояний в условиях квантового эффекта Холла
5.1. Определение критического индекса длины локализации

5.2. Плотность локализованных состояний в щели
подвижности
Г лава 6. Квантовые поправки к двумерной проводимости в
гетероструктурах р-Ое/Пец
6.1. Температурные и магнитополевые зависимости сопротивления в слабых магнитных полях
6.2. Параболическое отрицательное магнитосопротивление
Заключение
Литература

Введение.
Важность темы диссертации обусловлена как широким применением низкоразмерных систем в полупроводниковой микроэлектронике, так и богатством фундаментальных явлений, таких как целочисленный и дробный квантовый эффект Холла, композитные фермионы, слабая локализация и т.п.
Огромный интерес к этим проблемам возник в конце 70-х годов, когда одновременно был открыт квантовый эффект Холла и появилась теория слабой локализации электронов. Несмотря на то, что в эти два десятилетия появилось огромное количество работ, посвященных исследованиям локализации и квантового эффекта Холла, остается ряд вопросов, требующих разрешения.
Диссертационная работа посвящена одному из актуальнейших направлений физики низкоразмерных систем - физике наноструктур на основе кремния и германия, а именно, исследованию квантовых эффектов в двумерном дырочном газе в многослойных напряженных гетероструктурах Ое/СеБт
Работы в области наноструктур на основе кремния и германия в самое последнее время получили широкое развитие в США, Японии и странах Европы. Крупнейшие компании этих стран развернули собственные БЮе программы, нацеленные на создание высокочастотных (свыше 100 ГТц) гетеробиполярных и полевых транзисторов. Продемонстрировано, что БЮе транзисторы по своим характеристикам приближаются к приборам на основе ОаАв. Успехи в этой области сделают кремниевую технологию еще более применяемой.
В двумерных гетероструктурах на основе кремния и германия вследствие размерного квантования и внутренних напряжений, возникающих на границе слоев Ое и ОеЭ! из-за несоответствия постоянных решетки, в энергетическом спектре появляются особенности, отсутствующие в спектре двумерных систем на основе других полупроводников. Это приводит к ряду аномалий гальваномагнитных явлений в режиме квантового эффекта Холла.
Исследования, проводившиеся в ходе выполнения диссертационной работы, определялись желанием получить ответы на наиболее актуальные

Рис. 2.3. Зависимость эффективной массы дырок от энергии є = Е/еі, при различных значениях растяжения Е, = Д/є;