Long-lived electron spins in a modulation doped (100) GaAs quantum well
我们用时间分辨的抽运-探测克尔旋转技术测量了14 nm调制掺杂GaAs量子阱的T1自旋寿命。通过调节探测激光的波长来选择量子阱。在1.5 K和5.5 T下测量的T1寿命超过1微秒，超过了在GaAs和II-VI量子阱中测量的典型T2* 寿命的数量级。我们观察到核极化的影响，这在很大程度上是可消除的同时核磁共振，以及两个不同的寿命在某些条件下，可能导致探测两个不同的本地化的电子子集。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Correlation-function spectroscopy of inelastic lifetime in heavily doped GaAs heterostructures
通过局域杂质态的共振隧穿测量被用来探测重掺杂GaAs的局域态密度的波动。根据相对于电压的关联函数分析了所测量的微分电导。基于无量纲标度理论，我们发展了一个定性的图象，把观测到的涨落与单粒子波函数的统计联系起来。在定量理论中，计算关联函数。通过比较实验和理论关联函数，分析了辐射体的有效维数，并提取了非弹性寿命对能量的依赖关系。
2001-05-02 cond-mat.mes-hall
Model of coherent optical spin manipulation through hot trion states in p-doped InAs/GaAs quantum dots
提出了一种新的基于麦克斯韦赝自旋方程的广义群论方法来解释最近观察到的p型掺杂量子点系综在共振圆极化激发到热三价质子态下的激发态发射中增强的圆二色性，本文称为“自旋过滤效应”。该理论与极化时间分辨光致发光实验非常吻合，产生了很大程度上未知的壳层间和壳层内自旋弛豫时间尺度。这种方法允许预测控制自旋动力学的最佳脉冲参数，这将使开发的效果在全光自旋为基础的量子技术。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
In-Plane Magnetolumnescence of Modulation-Doped GaAs/AlGaAs Coupled Double Quantum Wells
一系列GaAs/AlGaAs耦合双量子阱的面内磁场光致发光谱显示出与对称态和反对称态有关的独特的二重态结构。从反对称态的上跃迁的磁场行为强烈地依赖于样品迁移率。在较低的迁移率样本中，跃迁能量显示出具有场的$\cal N$型扭结（即最大值之后是最小值），而较高的迁移率样本具有线性依赖性。前者是由于电子和空穴态的均匀加宽，结果与理论计算符合得很好。
1999-10-20 cond-mat.mes-hall
Dependences of the Transport Scattering Time and Quantum Lifetime on the Two-Dimensional Electron Gas Density in Modulation-Doped Single GaAs Quantum Wells with AlAs/GaAs Short-Period Superlattice Barriers
本文研究了具有AlAs/GaAs短周期超晶格势垒的调制掺杂GaAs单量子阱中输运散射时间τt、量子寿命τq及其比值τt/τq与电子气密度ne的关系。的实验依赖性的电子散射与一个有效的二维浓度n*R和背景杂质的三维浓度nB的远程电离的捐助者解释。得到的表达式为n*R（ne），包括本地化在AlAs层的X-谷电子的贡献，由远程施主的随机电位的散射抑制。结果表明，当ne超过某一临界值nec时，实验观察到的τt和τq的突然增加与n*R的减小有关。可以确定的是，在电子密度ne > nec时观察到的τt/τq的下降是因为在这个二维系统中背景杂质的随机势的散射随着n*R的减小而限制了τt的增加，而不是τq的增加。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall
Carbon doped symmetric GaAs/AlGaAs quantum wells with hole mobilities beyond 10^6 cm^2/Vs
利用一种新型的碳掺杂源，在GaAs/AlGaAs异质结中的对称量子阱结构中制备了二维空穴气。在密度为2.3 x 10^11 cm^-2时，GaAs（001）衬底上的低温空穴迁移率高达1.2 x 10^6 cm ^2/Vs。与电子系统相比，空穴迁移率敏感地依赖于量子阱宽度和间隔层厚度的变化。特别地，量子阱宽度从15 nm的最佳值增加到18 nm伴随着空穴迁移率降低35%。超高迁移率电子系统的质量不受所采用的碳掺杂源的影响。
2005-01-20 cond-mat.mes-hall
Measurement of electron-hole friction in an n-doped GaAs/AlGaAs quantum well using optical transient grating spectroscopy
我们利用相位分辨瞬态光栅光谱测量了半导体量子阱中电子-空穴密度波的漂移和扩散。这种光学探针的独特之处使我们能够确定电子的二维费米液体和空穴的稀气体之间的摩擦力。电子-空穴摩擦的知识使得能够预测高迁移率电子系统中的双极动力学。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall
Hopping conductivity in heavily doped n-type GaAs layers in the quantum Hall effect regime
我们研究的磁阻外延生长，重掺杂的n型GaAs层的厚度（40-50 nm）大于电子平均自由程（23 nm）。在量子霍尔效应范围内，耗散电阻R_{xx}的温度依赖性可以通过跳跃定律（R_{xx} \propto exp{-（T_0/T）^p}）很好地描述，其中p=0.6。我们讨论了这一结果的可变范围跳跃在库仑间隙连同依赖的电子本地化长度上的能量在间隙中。指数p>0.5的值表明，为了解释这些样品中量子霍尔效应的发生，必须考虑电子-电子相互作用，这些样品具有三维单电子态密度。
2001-06-16 cond-mat.mes-hall
Electron Scattering in Thin GaAs Quantum Wires
本文考虑散射过程引起的碰撞展宽，自洽地计算了电量子极限下GaAs量子线中电子的散射率。以下机制的散射被认为是：一维声学和极性光学声子，表面粗糙度和电离杂质。同时考虑了电子能谱的非抛物性。
2006-06-09 cond-mat.mes-hall
Electron and hole gas in modulation doped GaAs/AlGaAs radial heterojunctions
我们进行自洽薛定谔-泊松计算与交换和相关校正，以确定在调制掺杂的GaAs/AlGaAs核-多壳纳米线（CSNW），这是n-/p-掺杂的径向异质结中形成的电子/空穴气体。现实的组成和几何形状被映射到一个对称兼容的二维网格，并获得反转/积累层假设在表面的中间间隙费米能量钉扎。我们表明，电子和空穴气体可以被调谐到不同的本地化和对称性内的核心作为一个功能的掺杂水平。与平面异质结相反，传导电子不形成位于GaAs/AlGaAs界面处的均匀的2D电子气（2DEG），而是显示出i）GaAs芯中深处的各向同性圆柱形分布（低掺杂）与ii）界面边缘处的一组六个隧道耦合准1D沟道（高掺杂）之间的过渡。另一方面，空穴更多地位于GaAs/AlGaAs界面处，并且i）在GaAs/AlGaAs界面处形成六个分离的平面2DEG（低掺杂），ii）准均匀的六重弯曲2DEG（中等掺杂），或者iii）在边缘处形成六个隧道耦合的准1D沟道（高掺杂）。我们还模拟了基于CSNW的场效应晶体管中的电子/空穴气。由背栅产生的场可以容易地使电子或空穴气变形，破坏六重对称性。单个2DEG在一个接口或多个准1D通道示出形成作为电压强度，极性和载体类型的函数。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall
Electron spin relaxation in bulk GaAs for doping densities close to the metal-to-insulator transition
我们用自旋噪声谱测量了n型掺杂GaAs中电子自旋弛豫速率和自旋噪声积分功率，温度在4 K到80 K之间，掺杂浓度在2.7 x 10^{-15} cm^{-3}到8.8 x 10^{-16} cm^{-3}之间。依赖于温度的测量结果表明，从本地化的自由电子的较低掺杂的样品和确认主要是自由电子在所有温度下的最高掺杂的样品明显的过渡。虽然在金属-绝缘体转变的样品在低温下显示最长的自旋弛豫时间，但在70 K下观察到自旋弛豫速率的明显交叉，并且最高掺杂的样品在70 K以上显示最长的自旋弛豫时间。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall
Atmospheric oxygen in Mn doped GaAs/GaAs(0 0 1) thin films grown by molecular beam epitaxy
采用分子束外延技术在高、低衬底温度下生长了Mn掺杂GaAs薄膜。利用俄歇电子能谱结合离子刻蚀技术测量了薄膜中元素浓度的深度分布。Mn浓度是较高的表面附近，然后随着深度在高衬底温度下生长的薄膜。当使用低衬底温度生长膜时，Mn浓度分布更加均匀。出乎意料地发现在低衬底温度生长的薄膜中存在高水平的氧。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling and nonlinear transport in a vertically coupled GaAs/AlGaAs double quantum wire system
我们报道了独立接触垂直耦合量子线系统中的低维隧穿。这种纳米结构是在高质量的GaAs/AlGaAs平行双量子阱异质结构中制备的。使用一种新的倒装芯片技术，使顶部和底部分裂栅极对齐，以形成低维收缩在每个独立接触的量子阱，我们明确地控制子带占用的个别电线。除了预期的2D-2D隧穿结果之外，我们还发现了与1D量子线相关的其他隧穿特征。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall
Dynamic photoconductive gain effect in shallow-etched AlGaAs/GaAs quantum wires
本文报道了在AlGaAs/GaAs量子阱中用浅腐蚀技术光刻制备的量子线的动态光电导增益效应。该效应允许将量子线的一维子带解析为跨量子线的光响应中的最大值。我们解释的结果，在量子阱的价带的光致空穴移动的量子线的化学势。量子线的非线性电流-电压特性还允许检测量子阱的导带中的过量载流子的光响应效应。光电导增益的动态特性受到电子和空穴复合时间的限制。
2008-06-06 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistive RAM with n-doped AlGaAs/GaAs writing/reading channels
本研究提出利用n掺杂AlGaAs/GaAs量子阱中可调栅极电压调控Rashba自旋轨道耦合，产生强自旋霍尔场以实现超快且开关时间可调的MRAM，优于传统双层结构。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Spin-dephasing anisotropy for electrons in a diffusive quasi-1D GaAs wire
我们提出了一个数值研究的电子自旋系综的退相扩散准一维GaAs线由于D 'yakonov-Perel'自旋退相机制。当线的宽度小于自旋旋进长度，Rashba和线性Dresselhaus自旋轨道场的强度相等时，发现线的自旋退相受到很强的抑制，这种抑制表现出对线相对于晶格的取向的很强的依赖性。现实情况下的相关性进行评估，通过研究这种效果如何降低偏离强度的Rashba和线性Dresselhaus字段，并列入三次Dresselhaus长期。
2008-10-08 cond-mat.mes-hall
GaAs doped by self-assembled molecular monolayers
本研究借助(NH4)2Sx溶液实现GaAs的硫单层掺杂，测得掺杂浓度、激活率等参数并确定施主能级位置，最终成功在高掺杂p型GaAs衬底上制备出p-n结。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction-driven dynamic nuclear polarization in Mn-doped InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究了单个自组装InGaAs/GaAs量子点中的光自旋取向和动态核极化（DNP），其中Mn原子是一种磁性杂质，为中性受主A $^0$提供了有效的自旋$J=1$。我们发现在这种量子点中光生电子的自旋可以通过准共振圆极化激发有效地取向。然而，对于通过补偿与A $^0$的交换相互作用$Δ_e$的磁场而准简并的电子自旋能级，由于交换的各向异性部分而存在完全去极化。尽管如此，在大多数研究的量子点中，自旋极化的光电子产生明显的DNP，其随着纵向磁场而生长，直到临界场，在临界场处其突然消失。对于某些量子点，在不同的磁场下观察到这种DNP序列的几个副本。这种惊人的行为定性讨论的结果，不同的交换相互作用所经历的电子，驱动DNP率通过电子-核自旋触发器的能量成本。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Electron drift velocity control in GaAs-in-Al2O3 quantum wire transistor structure due to the electron scattering rate alteration
采用系综Monte-Carlo方法模拟了基于GaAs-in-Al 2 O3量子线的晶体管结构中的电子输运，考虑了声子对电子的散射和表面粗糙度对电子输运的影响.在77和300 K下，研究了纵向电场强度为0.1和1.0 kV/cm时，表面粗糙度对电子漂移速度的影响。确定了由于施加到栅极的偏压的变化而导致电子散射率改变的电子漂移速度控制的可能性。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall
Observation of orientation- and $k$-dependent Zeeman spin-splitting in hole quantum wires on (100)-oriented AlGaAs/GaAs heterostructures
我们研究了高迁移率未掺杂（100）取向的AlGaAs/GaAs异质结构中沿$[011]$和$[01\bar{1}]$晶轴取向的空穴量子线中的塞曼自旋分裂。我们的数据表明，自旋分裂可以切换“开”（有限的$g^{*}$）或“关”（零$g^{*}$）通过旋转场从平行到垂直的方向相对于线，和线的属性是相同的两个方向相对于晶轴。我们还发现，平行取向的$g$ -因子随着线变窄而减小。这与电子量子线相反，在电子量子线中，随着线变窄，交换效应增强了$g$因子。这是$k$依赖塞曼分裂的证据，塞曼分裂是由空穴的自旋3/2性质引起的。
2009-09-29 cond-mat.mes-hall
Longitudinal photocurrent spectroscopy of a single GaAs/AlGaAs v-groove quantum wire
调制掺杂的GaAs V型槽量子线（QWR）已经制造与二维电子气（2DEG）水库的新型电接触。在这里，我们提出了一个单一的QWR的纵向光电流（光电导/PC）光谱测量。我们清楚地观察到电导在基态的一维子带，此外，一个高度依赖于温度的响应被认为是从其他结构内的V型槽。后一种现象是由于结构形貌和局域化对载流子弛豫的影响。依赖于功率的光子晶体测量结果表明，在低温下，量子阱表现为一系列弱相互作用的局域态。
2006-04-03 cond-mat.mes-hall
Evidence for Helical Nuclear Spin Order in GaAs Quantum Wires
我们提出了解理边过生长GaAs量子线的输运测量。在T > 10 K的高温下，第一种模式的电导率达到2 e^2/h。随着T的降低，电导逐渐降低到1 e^2/h，在T < 0.1 K时变得与T无关，而器件的冷却温度远低于0.1 K。在几种导线中可以看到这种行为，它与密度无关，并且不会被中等磁场B改变。电导减少了两倍，表明在没有B的情况下电子自旋简并度提高。我们的研究结果是一致的螺旋形核磁在Luttinger液体制度的理论预测。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Tuning of structure inversion asymmetry by the $δ$-doping position in (001)-grown GaAs quantum wells
利用磁场诱导的光电流效应研究了掺杂GaAs（001）量子阱的结构和体反转不对称性。我们表明，结构反转不对称性（SIA）可以定制的变化的δ掺杂层的位置。对称掺杂的结构由于在生长过程中的杂质偏析而表现出显著的SIA。调整SIA的δ掺杂位置，我们生长的样品几乎相等程度的结构和体反转不对称。
2009-03-06 cond-mat.mes-hall
The origin of gate hysteresis in p-type Si-doped AlGaAs/GaAs heterostructures
调制掺杂p型AlGaAs/GaAs异质结构中的栅极不稳定性/滞后阻碍了纳米级空穴器件的发展，这对于从量子计算到新的自旋物理的主题是感兴趣的。我们提出了一个扩展的研究进行定制生长，匹配调制掺杂的n型和p型异质结构，有/没有绝缘栅，旨在了解滞后的起源。我们表明，滞后是不是由于固有的“泄漏”的p型异质结上的门，通常认为。相反，滞后产生的GaAs表面态陷阱和掺杂层中的电荷迁移的组合。我们的研究结果提供了深刻的见解，在AlGaAs/GaAs异质结构，包括广泛争论的受体复合物，如Si-X的Si受体的物理。我们提出了减轻栅极滞后的方法，包括用深陷阱中心毒化调制掺杂层（例如，通过与过渡金属物质共掺杂），并用简并杂质半导体栅极取代肖特基栅极，以屏蔽导电沟道与GaAs表面态。
2012-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrahigh Bandwidth Spin Noise Spectroscopy: Detection of Large g-Factor Fluctuations in Highly n-Doped GaAs
我们采用一种巧妙的超快激光振荡器脉冲序列方案作为光学探针，将半导体中的全光自旋噪声光谱（SNS）提高到几百千兆赫兹的检测带宽。超快SNS技术避免了对光学泵浦的需要，并且使得能够对极短的自旋退相时间进行几乎无扰动的测量。我们采用的技术高度n掺杂体砷化镓磁场相关的测量显示出意想不到的大g因子波动。计算表明，这样大的g因子波动不一定是由于外部样品的变化，但本质上存在于每一个杂质半导体由于掺杂剂分布的随机性。
2012-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate-Control of Anisotropic Spin Transport and Spin Helix Dynamics in a Modulation-Doped GaAs Quantum Well
电子自旋输运和动力学研究在一个单一的，高迁移率，调制掺杂，GaAs量子阱使用超快双色克尔旋转显微光谱，自旋扩散和运输的定性动力学理论模拟的支持。自旋的演化受Dresselhaus体和Rashba结构反转不对称性支配，其表现为可以直接从实验相干自旋进动中提取的有效磁场。自旋旋进长度L-SOI被定义为在有效磁场中的一个完整旋进。观察到（a）面外电场的应用通过自旋-轨道耦合的Rashba分量改变自旋衰减时间和L-SOI，（b）面内磁场允许提取Dresselhaus和Rashba参数，以及（c）面内电场显著地修改L-SOI和扩散系数。虽然模拟再现了实验的主要特征，但后者的结果超过了相应的模拟，并扩展了先前对漂移电流依赖的自旋轨道相互作用的研究。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Step-like spectral distribution of photoelectrons at the percolation threshold in heavily $p$-doped GaAs
研究了重掺杂$p$ GaAs低温光致发光谱高能侧台阶状肩部的来源。我们的实验表明，它是由费米-狄拉克分布的空穴和光激发电子的能量分布，显示出尖锐的阶梯状依赖控制。这一步是由于在导带中的渗透阈值分离定域离域电子状态。一套全面的光学技术的基础上自旋取向的电子，即汉勒效应，时间和偏振分辨的光致发光，以及瞬态泵浦探测法拉第旋转用于这些研究。我们确定了两种不同的电子系综，具有20和280 ps的显著不同的自旋寿命，受限于电子的寿命。它们的自旋弛豫时间大于2~ns。短寿命和长寿命光激发电子对发射光谱的相对贡献在高能光致发光台阶状尾部发生突变。对于高于逾渗阈值的能量，由于快速的能量弛豫，电子状态是空的，而对于较低的能量，弛豫被抑制，并且大多数光电子填充这些状态。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall
Magneto-Transport Properties of Exfoliated Graphene on GaAs
研究了在Ⅲ Ⅴ族半导体衬底上剥离制备的石墨烯的磁输运性质。通过使用掺杂GaAs衬底作为背栅，实现了石墨烯的载流子密度的调谐。GaAs/AlAs多层，设计为使剥离的石墨烯薄片可见，也提供了所需的背栅绝缘。获得了石墨烯载流子密度的良好调谐，并且观察到典型的狄拉克电阻特性，尽管与掺杂硅上的通常的SiO2氧化物势垒相比，多层势垒的高度有限。研究了磁场作用下石墨烯单分子膜的弱局域化效应和量子霍尔效应。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall
Optical spin orientation of minority holes in a modulation-doped GaAs/(Ga,Al)As quantum well
在含有高迁移率二维电子气的GaAs/（Ga，Al）As量子阱中，自旋取向效应是由自旋极化的少数载流子空穴引起的.观测到的光致发光的强度和偏振态在磁场中的振荡在一个模型中得到了很好的描述，该模型的主要元素是朗道能级对激发光的共振吸收以及重空穴和轻空穴子带的混合。在减去这些影响后，观察到的磁场对自旋极化的影响可以很好地解释由光学取向方法的标准方法。空穴的自旋弛豫受Dyakonov-Perel机制控制。由于空穴的回旋运动，磁场使自旋弛豫减速通过伊夫琴科机制发生。发现空穴的迁移率比电子的迁移率小两个数量级，这取决于空穴在电子气上的散射。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall
Sidewall quantum wires on GaAs(001) substrates
研究了GaAs（001）衬底上侧壁量子线的结构、光学和输运性质。QWR是用分子束外延（MBE）方法在GaAs（001）衬底上生长的。它们是由于在图案化表面上量子阱（QW）的过度生长期间脊的侧壁上的材料积累而形成的。量子阱宽约200 nm，发射能量相对于周围的量子阱红移了27 meV。空间分辨光谱光致发光的研究表明，量子阱的厚度减少周围的量子阱，从而创建一个4毫电子伏的能量势垒的载流子从量子阱转移到量子阱。结果表明，在高频声表面波（SAW）作用下，量子阱作为有效的通道传输数十μm的光激发电子和空穴.这些结果表明，有效的双极输运的QWR的亚微米尺寸，光刻限定在GaAs衬底上的可行性。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall
Using a tunable quantum wire to measure the large out-of-plane spin splitting of quasi two-dimensional holes in a GaAs nanostructure
利用变宽度量子线研究了GaAs异质结构中准二维空穴的面外g因子gperp。塞曼分裂的直接测量是在垂直于二维平面施加的磁场中进行的。我们测量的面外g因子高达g_perp = 5，这是大于以前的光学研究g_perp，并接近长期预测，但从未实验验证的面外g因子为7.2重孔。
2013-01-31 cond-mat.mes-hall
Magneto-gyrotropic photogalvanic effect and spin dephasing in (110)-grown GaAs/AlGaAs quantum well structures
报道了在磁场作用下，由自由载流子吸收太赫兹辐射引起的n掺杂GaAs/AlGaAs量子阱结构中的磁旋光电流效应.研究了光电流随辐射极化状态、磁场取向和温度的变化。所发展的MPGE理论很好地描述了所有的实验结果。它表明，结构反转的不对称性可以可控地调谐到零的变化的δ掺杂层的位置。在面内磁场作用下，只在非对称结构中观察到光电流，而在对称掺杂的量子阱中光电流消失。应用时间分辨克尔旋转和偏振发光，我们研究了量子阱中不同激发态的自旋弛豫。我们的数据证实，在对称掺杂量子阱的自旋弛豫时间是最大的，因此，这些结构设置的上限自旋退相GaAs/AlGaAs量子阱。
2009-03-21 cond-mat.mes-hall
Suppressed spin dephasing for 2D and bulk electrons in GaAs wires due to engineered cancellation of spin-orbit interaction terms
我们报道了GaAs/AlGaAs异质结系统中蚀刻线中准一维电子系综自旋退相抑制的研究。时间分辨的克尔旋转测量显示抑制，这是最明显的线沿[110]晶体方向。这是由于自旋轨道场的强各向异性而增强的抑制的指纹，当Rashba和Dresselhaus贡献被设计为相互抵消时，可能会发生这种情况。令人惊讶的观察是，这种抑制自旋退相的机制不仅对异质结量子阱中的电子有效，而且对更深的体层中的电子也有效。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Measurement of the infrared transmission through a single doped GaAs quantum well in an external magnetic field: Evidence for polaron effects
在高达33 T的磁场中，对一系列不同掺杂水平的GaAs单量子阱进行了精确的远红外绝对磁透射实验。用多层介质模型模拟了透射谱。提取了光学响应函数的虚部，它揭示了与电子-声子相互作用有关的新的奇异特征。除了由于GaAs的纵光学（LO）声子引起的预期极化效应外，还观察到一种新的载流子浓度依赖的与界面声子的相互作用。一个简单的物理模型被用来试图量化这些相互作用，并探索它们的起源。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards low-dimensional hole systems in Be-doped GaAs nanowires
GaAs是量子器件开发的核心，但很少用于基于硅锗的量子器件，而InAs，InSb和SiGe则起着主导作用。p型GaAs纳米线为研究具有强自旋轨道效应的强限制0 D和1D空穴系统提供了一条途径，推动了我们开发具有Be掺杂p型GaAs纳米线、AuBe合金接触和图案化局部栅电极的纳米线晶体管，以制造纳米线为基础的量子空穴器件。我们报告的纳米线晶体管与传统的衬底背栅和EBL定义的金属/氧化物顶栅生产的GaAs纳米线与三种不同的Be掺杂密度和各种AuBe接触处理配方。我们发现，接触退火只带来了较小的改善，在较低的退火温度和短的退火时间的条件下的中度掺杂的器件。我们只获得了良好的晶体管性能的中度掺杂，与传导冻结在低温下低掺杂的纳米线和无法达到一个明确的关断状态下门控的高掺杂的纳米线。我们最好的器件在T = 4 K时通态电导率为95 nS，关态电导率为2 pS，通断比约为$10^{4}$，亚阈值斜率为50 mV/dec。最后，我们制作了一个具有适度掺杂纳米线的器件，该器件具有退火接触和多个顶栅。顶栅扫描显示在亚阈值区域中的平台，其在单独的冷却中是可再现的，并且指示可能的电导量化，突出了在该材料系统中未来量子器件研究的潜力。
2017-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Graphene-based modulation-doped superlattice structures
研究了石墨烯基超晶格结构的电子输运性质。提出了一种基于石墨烯的调制掺杂超晶格结构几何形状，其由周期性排列的交替层组成：InAs/石墨烯/GaAs/石墨烯/GaSb。不像调制掺杂的超晶格结构，未掺杂的石墨烯/GaAs/石墨烯结构在升高的温度下显示出相对高的电导率和增强的迁移率，其更稳定并且对温度不太敏感，并且在屏蔽长度尺度上具有鲁棒的电可调谐控制。由于超晶格结构中存在金属（石墨烯）单层，热离子电流密度表现出增强的行为。所提出的超晶格结构可能成为新型宽带能隙量子器件的重要用途。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Optical probing of the intrinsic spin Hall effect in a high mobility GaAs p-doped quantum well
本文报道了用解理边过生长法制备的调制掺杂的Al-GaAs/GaAs/AlGaAs异质结中的本征自旋霍尔效应的探测。由于电子和自旋极化空穴的复合产生的光发射，并以1微米的空间分辨率映射。边缘累积的自旋极化高达11%的测量，诱导单独的应用程序的电场垂直于pn结。使用量子点结构作为光源，可以看到有效自旋极化与电场的线性相关性，以及自旋霍尔效应的主导性。从外延制造的LED的空间分辨光谱被证明是一个有价值的工具，以探测电子和空穴气体的边缘状态，在减少的尺寸。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Photoluminescence and transport in selectively doped p-GaAs/AlGaAs quantum wells: manifestation of the upper Hubbard band
通过对p-GaAs/AlGaAs结构的阱区和势垒区的选择性掺杂（Be），我们实现了上Hubbard带（A+中心）在平衡状态下被空穴占据的情况。我们研究了相应结构的霍尔效应、变程跳变电导率的温度特性和光致发光谱。实验结果表明，A+态的结合能相对于3D情况显著增加，并强烈依赖于阱宽（9 nm，15 nm）。A+态的局域化半径为阱宽的量级。
2002-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of silicon doping on low frequency charge noise and conductance drift in GaAs/AlGaAs nanostructures
本文测量了调制掺杂GaAs/AlGaAs异质结构的低频电荷噪声和电导漂移，其中硅掺杂浓度从$2.4\times 10^{18} cm^{-3}$（临界掺杂）到$6.0\times 10^{18} cm^{-3}$（过掺杂）变化。量子点接触被用来检测电荷波动。观察到短时间尺度电报噪声和长时间尺度电导漂移随着掺杂浓度的降低而明显减少。这些测量结果表明，{ \it中性}掺杂区在电荷噪声和电导漂移中起着重要作用。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall
The effect of split gate size on the electrostatic potential and 0.7 anomaly within one-dimensional quantum wires on a modulation doped GaAs/AlGaAs heterostructure
我们研究了95个不同大小的分裂门在一个单一的芯片上使用多路复用技术。每个分裂栅在调制掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构上限定一维沟道，通过该沟道电导被量化。表现出良好量化的器件的产量随着分裂门长度的增加而迅速下降。然而，对于示出良好量化的器件的子集，在一维沟道的静电长度（使用鞍点模型估计）与栅极长度之间不存在相关性。相同栅极长度的器件的静电长度和一维子带间距的变化超过了不同长度的器件之间的平均值的变化。在传输方向上的势垒曲率和“0.7异常”的强度之间存在明显的相关性：0.7异常的电导值随着势垒曲率变浅而减小。这些结果突出了静电环境在一维系统中的关键作用。即使在具有干净的电导平台的器件中，背景电势的随机波动在确定有源器件区域中的电势景观中也是至关重要的，使得名义上相同的栅极结构具有不同的特性。
2015-11-07 cond-mat.mes-hall
Broadening processes in GaAs delta-doped quantum wire superlattices
利用高磁场和低温下的量子Hall和Shubnikov de Haas实验，分析了δ掺杂二维量子阱超晶格和一维量子线超晶格中Landau能级的展宽过程.我们首先从两种超晶格在各种磁场组态下的Shubnikov de Haas曲线的阻尼因子和测量的电流来推断展宽的起源。然后，我们写出了量子霍尔效应中电阻率的一般公式，引入了与局域化过程相联系的失相因子。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
On the Connection of Anisotropic Conductivity to Tip Induced Space Charge Layers in Scanning Tunneling Spectroscopy of p-doped GaAs
用扫描隧道显微镜研究了低温下p型掺杂GaAs{110}中浅受主的电子性质。已知浅受主在一定偏压下在STM图像中表现出明显的三角形对比。空间分辨的I（V）光谱被用来识别它们的能量来源和行为。一个关键的参数-STM针尖的功函数-是实验确定的。导出了与电压有关的势位和能带弯曲情况。讨论了用实验验证计算结果的方法。微分电导率图显示，三角形的对比，只观察到与耗尽层下的STM尖端。导致各向异性对比的隧道过程要求电子隧穿真空间隙和半导体中的有限区域。
2007-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Carrier relaxation in GaAs v-groove quantum wires and the effects of localization
研究了具有大子带间距（46 meV）的GaAs/AlGaAs V型槽量子线中载流子的弛豫过程。在温度依赖的光致发光（PL）和光致发光激发（PLE）测量中可以看到抑制载流子弛豫机制的特征;我们观察到QWR的第一激发态在~50 K以下的强发射。这是由于通过局域态之间的声子散射减少了子带间弛豫。理论计算和实验结果表明，夹断区，这提供了额外的二维限制的QWR结构，有一个阻塞效应的弛豫机制的某些结构内的V形槽。时间分辨的PL测量表明，有效的载流子从激发QWR态到基态的弛豫，只发生在温度> 30 K。的低温辐射寿命的地面和第一激发态激子的值已获得（分别为340 ps和160 ps），和它们相应的本地化长度沿导线的估计。
2004-06-21 cond-mat.mes-hall
Strong spin-orbit interactions and weak antilocalization in carbon doped p-type GaAs heterostructures
本文以自旋轨道相互作用为研究目标，对掺碳p型GaAs/AlGaAs异质结的低场磁电阻效应进行了全面的研究。同时观察到以下异常强的自旋-轨道相互作用的签名：在Shubnikov-de Haas振荡的跳动，由于存在的两个自旋分裂子带的经典的正磁阻，和弱的反本地化倾角的磁阻。自旋-轨道诱导的费米能级重空穴子带分裂约占总费米能级的30%。从弱反局域化测量中提取的在70 mK的温度下约2.5 $μ$ m的空穴的相位相干长度，对于相位相干p型纳米器件的制造是有希望的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Limit to 2D mobility in modulation-doped GaAs quantum structures: How to achieve a mobility of 100 millions
考虑到散射的无意背景带电杂质和带电掺杂剂的调制掺杂层，以及由GaAs声学声子，我们理论上考虑实际的本征（声子）和非本征（背景和掺杂剂）限制调制掺杂的AlGaAs GaAs二维半导体结构中的载流子迁移率。我们发现，将背景杂质密度降低到$10^{12}$ cm $^{-3}$以及1000 μ m或更高的调制掺杂间隔将在T= 1 K的$3\times 10^{11}$ cm $^{-2}$的载流子密度下实现$100 \times 10^6$ cm $^2$ /Vs的迁移率。然而，在T=4（10）K，硬限制的2D迁移率将设置由声学声子散射的最大固有迁移率不高于22 $(5) \times 10^6$ cm $^2$ /Vs。详细的数值结果作为载流子密度，调制掺杂距离，和温度的函数，以提供一个定量的指导，实现超高的2D迁移率的实验努力。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Study of GaAs quantum dots embedded into AlGaAs nanowires
我们报告的光致发光特性的GaAs量子点嵌入到AlGaAs纳米线。时间积分和时间分辨的光致发光测量从阵列和单个量子点/纳米线的报告。的直径尺寸分布的影响是证明在光谱数据与存在的各种结晶相的AlGaAs纳米线。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Effect in Doped Semiconductor Structures
在这封信中，我们提出了一个基于图形微扰理论的非本征自旋霍尔效应的微观理论。侧跳（SJ）和斜散射（SS）的贡献被明确考虑到计算自旋霍尔电导率，我们显示他们的影响规模为$σ_{xy}^{SJ}/σ_{xy}^{SS} \sim (\hbar/τ)/ε_F$，与$τ$是输运弛豫时间。受最近的实验工作的启发，我们将我们的理论应用到n-和p-掺杂的3D和2D GaAs结构，获得$σ_s/σ_c \sim 10^{-3}-10^{-4}$，其中$σ_{s(c)}$是自旋霍尔（电荷）电导率，这与加藤\textit{et al}最近的实验结果是合理的协议。[Science \textbf{306}，1910（2004）]在n-掺杂3D GaAs系统中。
2005-07-06 cond-mat.mes-hall
Highly sensitive, photon number resolving detectors mediated by phonons using $δ$-doped GaAs transistors
本文报道了一种基于二维电子气晶体管的光子数分辨探测器。当光子脉冲撞击在吸收区域上时，所产生的声子在2DEG中朝向表面附近的沟槽隔离纳米线晶体管弹道地消散。声子-电子相互作用在晶体管中诱导正电导，导致电流增加。利用这一原理，我们获得了高达85%的这种类型的探测器的内部量子效率。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electronic transport in Si:P delta-doped wires
尽管Si：P δ掺杂线对于现代纳米电子学的重要性，但是目前在这些器件中没有电子输运的计算模型。在本文中，我们提出了一个非平衡格林函数模型的电子输运在δ掺杂的导线，这是一个紧束缚的哈密顿矩阵内的单带有效质量近似。我们使用这个输运模型计算了一些δ掺杂的线的电流-电压特性，取得了很好的协议与实验。为了激发我们的输运模型，我们进行了密度泛函计算的各种δ掺杂的电线，每个具有不同的施主配置。这些计算还使我们能够准确地定义δ掺杂导线的电子范围，我们发现至少为4.6 nm。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin-injection and spin-relaxation in p-doped InGaAs/GaAs quantum-dot spin light emitting diode at zero magnetic field
报道了p型掺杂InGaAs/GaAs量子点自旋发光二极管在零磁场下的有效自旋注入。在100 K温度范围内，测量到了高的电致发光圆偏振度（Pc）~19%.这一结果是由于垂直磁化的CoFeB/MgO自旋注入器允许有效的自旋注入和适当的p型掺杂的InGaAs/GaAs量子点层在有源区中的组合。通过分析电致发光圆极化的偏压和温度依赖性，我们证明了一个两步自旋弛豫过程。第一步发生在电子隧穿MgO势垒并穿过GaAs耗尽层时。自旋弛豫由与电子的动能有关的Dyakonov-Perel机制控制，其特征在于偏压依赖的Pc。第二步发生在电子在与空穴辐射复合之前被捕获到QD中时。Pc的温度依赖性反映了温度诱导的量子点掺杂的修改，连同量子点内部的载流子寿命和自旋弛豫时间之间的比率的变化。理解这些自旋弛豫机制对于提高自旋LED在未来室温下零外加磁场下的自旋光电应用的性能是至关重要的。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wurtzite quantum wires with strong spatial confinement: polarization anisotropies in single wire spectroscopy
我们报道了GaAs/AlGaAs纳米线在一维（1D）量子极限。在20- 40 nm之间的纤锌矿GaAs芯诱导了几十meV的大约束能，使我们能够在显微光致发光光谱中实验分辨多达四个分离良好的子带激发。我们详细的实验和理论偏振分辨研究揭示了这些跃迁的强烈的直径相关的各向异性：我们证明，检测到的光致发光的偏振是由纤锌矿一维量子线子带的对称性一方面，但也由线与周围材料的介电失配的另一方面。后一种效应导致细介质线中垂直偏振光的强烈衰减，使得AlGaAs壳的厚度成为观察到的偏振行为的重要因素。包括介电失配到我们的基于k. p的模拟纯纤锌矿GaAs量子线的偏振分辨光谱，我们发现实验和理论之间的一个很好的协议。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent disorder and magnetic field driven disorder: experimental observations for doped GaAs/AlGaAs quantum well structures
本文报道了用受主杂质Be掺杂GaAs/AlGaAs量子阱结构的电导和磁导的实验研究。电导的温度依赖性在100 K附近表现出非单调的行为。在较低的温度下（小于10 K），在中等磁场下观察到强的负磁阻，在很强的磁场下，负磁阻转变为正磁阻，并随着温度的升高而完全被抑制。我们把这些不寻常的特征归因于温度和磁场对无序度的影响。温度依赖的无序与不同局域态之间的电荷重新分布随着温度的升高。依赖于磁场的无序也与不同中心之间的电荷重新分布有关，然而在这种情况下，上哈伯德带的双占据态发挥了重要作用，由于现场自旋相关性，它们的占据对磁场敏感。给出了详细的理论模型。
2015-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fabrication and characterization of an induced GaAs single hole transistor
我们制作了一个在未掺杂的AlGaAs-GaAs异质结的单孔晶体管，并进行了表征。我们的器件由p型量子点组成，使用电场而不是调制掺杂来填充。低温输运测量揭示了由于库仑阻塞引起的周期性电导振荡。我们发现，低频电荷噪声与调制掺杂GaAs单电子晶体管（SET）中的电荷噪声相当，并且几乎比硅SET中的电荷噪声好一个数量级。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall
Coherent transport in Nb/delta-doped-GaAs hybrid microstructures
本文研究了Nb/GaAs超导-半导体微结构中的相干输运。该结构的制造过程是基于三角洲掺杂层的GaAs表面附近的分子束外延生长，然后由作为帽层，以保护在非原位转移过程中的有源半导体层。然后在保护层的热脱附之后原位溅射沉积超导体。将特别讨论两种类型的结构，即，一个参考结和一个包含在半导体生长过程中插入的附加绝缘AlGaAs势垒的工程结。后一种配置可能会产生受控干扰效应，并实现de Gennes和Saint-James在1963年提出的模型。虽然这两种结构都显示无反射隧穿为主的运输，只有工程结显示另外一个低温单一的显着的共振峰叠加到特征Andreev为主的subgap电导。在这两种微结构中的相干磁输运的分析成功地进行Andreev运输和弹道效应的随机矩阵理论内，包括通过直接求解Bogoliubov-de Gennes方程。结形态的影响，无反射隧穿和应用所采用的制造技术实现复杂的超导体超导系统进行了讨论。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
