Optimization of submicron Ni/Au/Ge contacts to an AlGaAs/GaAs two-dimensional electron gas
本文通过优化退火工艺中锗的空间分布，在AlGaAs/GaAs异质结构上实现了面积为0.5平方微米、电阻低于400欧姆的高产率亚微米Ni/Au/Ge欧姆接触，并揭示了接触几何与晶体取向对性能的影响。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall
Optimization of ohmic contacts to n-type GaAs nanowires
III-V族纳米线由于其适用于光电量子技术应用而被广泛研究。然而，它们的小尺寸和载体与导线表面的空间分离使得电接触困难。通过对$n$掺杂GaAs纳米线扩散形成欧姆接触的系统研究，提出了一套制备Pd/Ge/Au欧姆接触的最佳退火工艺参数。我们可重复地实现了$\sim2\times10^{-7}\,Ω\text{cm}^2$在室温下的低比接触电阻，在$T\simeq4.2\,$ K下高出一个数量级。我们提供了一个唯象模型来描述作为扩散参数的函数的接触电阻。采用传输矩阵法，数值研究了肖特基势垒对接触电阻的影响。我们的研究结果表明，接触电阻可以预测使用各种障碍的形状，但进一步了解结构特性将需要一个完整的微观理解的复杂的扩散过程。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Zeeman splitting in p-type GaAs quantum point contacts
利用低温电导谱测量了p型GaAs/AlGaAs异质结量子点接触的面内和面外磁场取向下一维子带的塞曼分裂。所得到的面内g因子与以前的量子线实验定性一致，而定量差异可以理解为增强的准一维约束各向异性。讨论了约束势对各向异性的影响，并得到了面外g因子的估计，与以前的实验相比，更接近理论预测。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall
Fabrication of quantum point contacts by engraving GaAs/AlGaAs-heterostructures with a diamond tip
我们使用原子力显微镜的全金刚石针尖直接雕刻GaAs/AlGaAs异质结构中的高质量量子点接触。与标准硅针尖相比，加工时间缩短了两个数量级。连同线宽减小到90 nm以下，绝缘线的耗尽长度用金刚石探针减小了两倍。这种制造的无缺陷的弹道收缩显示出良好的解决电导平台和0.7异常的电子输运测量。
2002-09-09 cond-mat.mes-hall
Origins of conductance anomalies in a p-type GaAs quantum point contact
p-GaAs量子点接触上的低温传输测量，揭示了电导异常的存在下，是显着不同于传统的'0.7异常'。通过非对称门控的导电通道的横向移位被用来识别和分离不同的电导异常的本地和通用的起源实验。虽然更通用的0.7异常不直接受影响，通过改变栅极配置，提出了一个模型，该模型的属性的额外的电导功能的传播状态的依赖于栅极的耦合到本地化的状态出现由于附近的潜在缺陷。有限偏置电导率测量揭示了两个异常之间的相互作用一致的两个杂质近藤模型。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall
Electrical control of the sign of the g-factor in a GaAs hole quantum point contact
研究了（311）取向GaAs-AlGaAs异质结上量子点接触（QPC）中一维空穴子带的塞曼分裂.传输测量可以确定g因子的大小，但通常不能确定符号。在这里，我们使用倾斜场和孔g张量中唯一的非对角元素的组合来直接检测g* 的符号。我们不仅能够调整的幅度，但也通过电气手段，这是感兴趣的自旋电子学应用的g因子的符号。此外，我们从理论上表明，g* 的行为可以解释的自旋轨道相互作用的动量依赖性。
2017-02-27 cond-mat.mes-hall
Detection and control of spin-orbit interactions in a GaAs hole quantum point contact
我们研究了GaAs空穴量子点接触中塞曼相互作用和反转不对称性引起的自旋轨道相互作用（Rashba和Dresselhaus SOI）之间的关系。强SOI的存在导致相邻自旋分裂空穴子带在磁场中的交叉和反交叉。我们从理论和实验上证明，反交叉的能隙取决于SOI条款和高度各向异性的空穴g张量之间的相互作用，这种相互作用可以通过选择晶体轴的电流和磁场对齐。我们的研究结果构成了空穴系统中Dresselhaus和Rashba SOI的独立检测和控制，这可能对自旋电子学和量子信息应用具有重要意义。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall
Robust recipe for low-resistance ohmic contacts to a two-dimensional electron gas in a GaAs/AlGaAs heterostructure
低维系统中电子输运的研究不仅从基本的观点来看，而且对于未来的电子和自旋电子器件都是重要的。在这种背景下，包含二维电子气（2DEG）的异质结构是一项关键技术。特别是GaAs/AlGaAs异质结构，具有典型地在表面下100 nm处的2DEG，被广泛研究。为了探索这种系统中的电子输运，需要将2DEG连接到表面处的宏观测量引线的低电阻欧姆接触。在这里，我们报告设计和测量一个专用的设备，用于解开在这样的接触，其中包括原始的2DEG串联电阻，接触下的2DEG电阻，接触电阻本身，以及压焊线的影响，在接触的各种电阻贡献。我们还在这里报告了一种用于具有非常低电阻的接触的稳健配方，其值在20和350秒之间的退火时间内不会发生显著变化，因此提供了将该方法用于具有不同2DEG深度的材料的灵活性。用于退火的加热的类型被发现强烈影响退火过程，从而产生的接触的质量。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall
A novel technique to make Ohmic contact to a buried two-dimensional electron gas in a molecular-beam-epitaxy grown $GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$ heterostructure with Mn $δ$-doping
我们报道了一种新的稀磁半导体（DMS）异质结构的生长和表征，该异质结构呈现二维电子气（2DEG），其载流子密度为$n \sim 1.08 \times 10^{12} cm^{-2}$，迁移率为$μ\sim 600 cm^{2} / (Vs)$，T $\sim$ 4.2K。据我们所知，这是文献中报道的GaMnAs系统的最高迁移率值。开发了一种新的技术，使欧姆接触到掩埋的2DEG不破坏我们的晶体的磁性。
2008-07-18 cond-mat.mes-hall
Characterization of spin-orbit interactions of GaAs heavy holes using a quantum point contact
我们目前的传输实验中进行的高品质量子点接触嵌入在GaAs的二维空穴气。强的自旋-轨道相互作用导致了特殊的输运现象，包括先前观察到的各向异性塞曼分裂和与能级相关的有效g因子。在这里，我们发现额外的影响，即交叉和反交叉的自旋分裂水平取决于子带指数和磁场方向。我们的实验观察是调和在一个重洞有效自旋轨道哈密顿量立方和二次动量项出现。自旋-轨道分量对量子计算的应用具有重要意义，它的特征在于幅度和自旋结构。根据我们的结果，我们解释了在一个面内场的水平相关的有效g因子。通过一个倾斜的磁场分析，我们表明，QPC的平面外g因子饱和周围的预测7.2块值。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
Temperature Dependence of Electron Viscosity in Superballistic GaAs Point Contacts
本研究通过实验探究不同宽度悬浮与非悬浮GaAs点接触的电子输运，提取超弹道电导贡献，验证其宽温区符合流体动力学电子流模型，明确了电子黏度的两段温度依赖规律及悬浮结构对电子-电子相互作用的增强效应。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall
p-GaAs nanowire MESFETs with near-thermal limit gating
获得高性能p型晶体管的困难和栅极绝缘体电荷俘获效应对III-V族互补金属氧化物半导体（CMOS）电子器件提出了两个主要挑战。我们报道了一种p-GaAs纳米线金属-半导体场效应晶体管（MESFET），它通过利用金属-GaAs界面处的肖特基势垒来消除对栅极绝缘体的需要。我们的器件击败了性能最好的p-GaSb纳米线金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），给出了62 mV/dec的典型亚阈值摆幅，在热极限的4%内，通断比$\sim 10^{5}$，导通电阻~700 k $Ω$，接触电阻~30 k $Ω$，峰值频率为1.2 $μ$ S/ $μ$ m，频率高达10 kHz的高保真交流工作。该器件由具有未掺杂的芯和重Be掺杂的壳的GaAs纳米线组成。我们仔细地回蚀纳米线的栅极位置，以获得肖特基势垒绝缘栅极，同时保持掺杂壳在接触处的完整性，以获得低接触电阻。我们的器件开辟了一条道路，全砷化镓纳米线MESFET互补电路，简化了制造和提高性能。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
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
Improved Efficiency of Photoconductive THz Emitters by Increasing the Effective Contact Length of Electrodes
研究了半绝缘GaAs（SI-GaAs）基光电导发射极（PCE）中金属电极与半导体衬底界面处的表面改性对太赫兹（THz）辐射发射的影响。在接触沉积之前，我们部分蚀刻出具有不同周期的光栅状图案的500 nm厚的SI-GaAs层。通过在图案化表面上沉积电极，电极遵循光栅周期的轮廓。这增加了PCE上有源区的每单位面积的电极的有效接触长度。与未图案化的表面相比，从图案化的表面发射的THz脉冲的电场幅度的最大值被增强高达大于因子2。我们将这种增加归因于由于表面图案化而导致的电极的有效接触长度的增加。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Observation of oscillating $g$-factor anisotropy arising from strong crystal lattice anisotropy in GaAs spin-3/2 hole quantum point contacts
许多现代的基于自旋的器件依赖于自旋-轨道相互作用，其对主体半导体异质结构高度敏感，并且根据晶体方向、晶体不对称性（Dresselhaus）和量子限制不对称性（Rashba）而显著变化。一维量子点接触是一种强有力的工具，通过对空穴$g$因子的影响来探测自旋轨道相互作用的能量和方向依赖性。在这项工作中，我们调查的立方晶体不对称性在驱动振荡的面内孔$g$因子各向异性的量子点接触时，相对于晶轴旋转的作用，我们能够分离的贡献所产生的塞曼哈密顿Rashba和立方晶体不对称性自旋轨道相互作用。平面内的$g$ -因子被发现是非常敏感的量子点接触的取向，改变由$5$的一个因素时，由$45^{\circ}$旋转。这种特别强的晶格各向异性的面内塞曼分裂不能解释内轴对称的理论模型。理论建模的基础上结合Luttinger，Rashba和Dresselhaus哈密顿，我们在这里使用揭示了新的自旋轨道贡献的面内孔$g$ -因子，并提供了一个很好的协议与我们的实验数据。
2022-11-07 cond-mat.mes-hall
Fabrication of closely spaced, independently contacted Electron-Hole bilayers in GaAs-AlGaAs heterostructures
我们描述了一种在GaAs-AlGaAs异质结构中制造紧密间隔的电子空穴双层膜的技术。我们的技术结合了一种新的方法，使浅接触低密度（$<10^{11}cm^{-2}$）的二维电子气（2DEG），不需要退火。可以在两个层上进行四端测量（相距25 nm）。测量显示在1.5K下的空穴迁移率$μ_{h}>10^{5}{\rm cm}^{2}{\rm V}^{-1}{\rm s}^{-1}$和电子迁移率$μ_{e}>10^{6}{\rm cm}^{2}{\rm V}^{-1}{\rm s}^{-1}$。在T= 300 mK时进行的初步阻力测量表明，库仑相互作用比静态随机相位近似（RPA）计算得到的值有所增强。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Laterally defined freely suspended quantum dots in GaAs/AlGaAs heterostructures
从GaAs/AlGaAs异质结构中形成包含二维电子系统的自由站立梁。量子点接触和（双）量子点使用金属顶栅横向限定。我们调查这些纳米结构的电子性质的输运光谱。自由悬浮纳米结构中的可调谐局域电子态是研究电子-声子相互作用的一个很有前途的工具。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall
Optimization of p+-ZnTe layer for Back Contacts of ZnTe Thin Film Solar Cells
研究了脉冲激光沉积（PLD）法生长在p-GaAs衬底上的ZnTe基异质结二极管的性能。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Impact of built-in fields and contact configuration on the characteristics of ultra-thin GaAs solar cells
讨论了内建场和接触结构对GaAs太阳电池光伏特性的影响。调查是基于先进的量子动力学模拟达到超越标准的半经典体图片有关的考虑载流子状态和动态复杂的潜在配置文件。在超尺度制度中的暗电流和光电流的厚度依赖性与两者的相应变化、内建电场和相关联的态密度的修改以及膜中的光强度有关。开路电压和短路电流的损失，由于电子和光学注入的载流子在少数载流子接触泄漏的影响，包括电子和空穴阻挡层的不同的接触配置。的泄漏电流的微观图片连接到有限的表面复合速度的效果在半经典的描述，和这些非经典的接触区域对载流子的产生和提取的影响进行了分析。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanostructures in p-GaAs with improved tunability
提出了一种纳米制造技术，该技术能够在含有浅二维孔系统的p型、C掺杂GaAs/AlGaAs异质结构上制造高度可调谐的器件。这些结构的高可调谐性由本征面内栅极和蒸发金属顶栅的互补静电效应提供。量子点接触与这种技术制造的电导谱进行了测试。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall
Highly Superlinear Giant Terahertz Photoconductance in GaAs Quantum Point Contacts in the Deep Tunneling Regime
在GaAs量子阱的量子点接触中，观察到中等强度的太赫兹激光辐照在深隧穿区引起的辐射强度的高度超线性光电导。对于归一化暗电导$G_{\rm dark}/ G_0 \approx 10^{-6}$的非常低的值，在电导量子$G_0=2e^2/h$的情况下，光电导与辐射强度成指数比例，使得已经在$ 100 \text{ mW}/\text{cm}^2$处，光电导增加了几乎四个数量级。这种效果被观察到的辐射电场沿源漏方向取向。我们提供了模型的影响，并将其归因于隧道势垒高度的变化由辐射场的本地衍射效应成为可能。我们还表明，回旋共振由于外部磁场表现在光电导完全抑制的光响应。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Lifetime in Ultra-High Quality GaAs Quantum Wells: Relationship to $Δ_{5/2}$ and Impact of Density Fluctuations
我们认为来自低场Shubnikov-de Haas振荡的量子寿命作为GaAs量子阱中的二维电子气的质量的度量，其表示N = 1朗道能级的分数量子霍尔态中的大激发隙。分析表明两个显著特征：1）小密度不均匀性显著影响Shubnikov-de Haas振荡的振幅，使得正则方法（参见。Coleridge，Phys.Rev.B \textbf{44}，3793）用于确定量子寿命的$τ_q$基本上低估了$τ_q$，除非明确考虑密度不均匀性; 2）$τ_q$与由$Δ_{5/2}$测量的质量没有很好的相关性，$Δ_{5/2}$是分数量子霍尔态在5/2填充时的激发间隙。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
Record-quality GaAs two-dimensional hole systems
GaAs量子阱中二维空穴系统的复杂能带结构、大的自旋轨道诱导能带分裂和重的有效质量使其成为研究多体物理和弹道输运现象的丰富平台。在这里，我们报告超高质量的（001）GaAs二维孔系统，采用分子束外延和调制掺杂，与迁移率值高达$5.8\times10^6$ cm $^2$ /Vs的$p=1.3\times10^{11}$ /cm $^2$的空穴密度，这意味着$\simeq27$ $μ$ m的平均自由程。在该样品的低温磁电阻迹线中，我们观察到了高达朗道能级的高阶分数量子霍尔态填充在$ν=1/2$附近的$ν=12/25$。此外，我们看到一个深的最低发展$ν=1/5$在样品的磁阻与低得多的孔密度$p=4.0\times10^{10}$ /cm $^2$，我们测量的迁移率为$3.6\times10^6$ cm $^2$ /Vs。这些改进的样品质量是通过减少残留杂质在GaAs沟道和AlGaAs势垒材料，以及优化设计的样品结构。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall
Corbino-Enhanced Supersonic Acoustic-Emission Threshold in a GaAs Two-Dimensional Electron System
Instituto de Física da Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Institute of Semiconductor Physics（半导体物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
该研究在Corbino几何的GaAs二维电子系统中发现极性选择性的微分电阻阈值峰，归因于径向电流集中导致的切伦科夫类超音速声子发射，为探测局部非平衡电子-声子过程提供了灵敏平台。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
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
Heterostructure design to achieve high quality, high density GaAs 2D electron system with $g$-factor tending to zero
流体静压是一种有用的工具，可以调整固态材料中的几个关键参数。例如，在GaAs二维电子系统（2DES）中的Landé $g$ -因子预期在足够大的流体静压下从其体值$g\simeq-0.44$变为零，甚至变为正值。虽然这提出了一个有趣的平台，调查电子-电子相互作用的系统与$g=0$，研究是相当有限的，因为GaAs 2DES密度显着降低，增加流体静压。在这里，我们展示了一个基于导带排列随压力变化的简单模型，定量解释了这种常见的趋势。此外，我们证明，通过创新的异质结构设计，可以抑制2DES密度的下降超过3倍。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Spontaneous spin polarization in quantum point contacts
我们利用空间自旋分离的磁聚焦技术来探测量子点接触的极化。点接触由p型GaAs/AlGaAs异质结构制成。当点接触的电导被调节到<2e^2/h时，在低密度区测量到有限极化。在具有明确定义的"0.7结构“的样品中，极化更强
2006-04-05 cond-mat.mes-hall
Molecular Beam Epitaxy of Ultra-High Quality AlGaAs/GaAs Heterostructures: Enabling Physics in Low-Dimensional Electronic Systems
在凝聚态物质的非常低的无序系统中，砷化镓/铝砷化镓异质结构中的高迁移率二维电子气作为发现由强库仑相互作用驱动的新电子态的平台具有特权地位。分子束外延（MBE）是一种超高真空薄膜沉积技术，可以产生最高质量的2DEG，并在许多发现中发挥了核心作用，这些发现的根源是降维、强电子-电子相互作用和无序的相互作用。这篇综述试图描述异质结构设计，分子束外延技术，以及我们不断发展的理解，导致改善材料质量和促进发现新的现象，在更精细的能量尺度的无序的最新发展。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Observation of the Metal-Insulator Transition in Two-Dimensional n-type GaAs
报道了在n型GaAs基异质结中载流子密度驱动的金属-绝缘体转变的观测结果。虽然弱于质量相当的p型GaAs样品，过渡的主要特征是相当相似的。
1998-08-24 cond-mat.mes-hall
Near-surface InAs 2DEG on a GaAs substrate: characterization and superconducting proximity effect
我们研究了GaAs衬底上基于InAs量子阱的近表面二维电子气。在没有电介质层的设备中，我们估计大的电子迁移率的顺序为$10^5$ cm $^2$ /Vs。我们已经观察到量子点接触的量子化电导，并确定了g因子。使用外延铝层的样品，我们定义了多个约瑟夫森结，并发现临界电流是栅极可调的。基于多个Andreev反射的超导体-超导体界面是透明的，具有125 $μ$ eV的诱导间隙。我们的研究结果表明，该平台的混合拓扑超导器件的可行性。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall
Density-dependent two-dimensional optimal mobility in ultra-high-quality semiconductor quantum wells
我们用玻尔兹曼输运理论计算了GaAs、SiGe和AlAs量子阱中二维电子的密度相关迁移率以及GaAs量子阱中二维空穴的密度相关迁移率。我们的目标是精确地理解最近报道的突破，即在GaAs量子阱中限制的电子实现创纪录的2D迁移率。比较我们的理论与实验报道的GaAs量子阱中的电子迁移率，我们得出的结论是，在一个前所未有的低浓度的$\sim10^{13} \mathrm{cm}^{-3}$的迁移率是有限的无意背景随机带电杂质。我们发现，这种相同的低水平的背景障碍应导致二维GaAs空穴和二维AlAs电子迁移率的$\sim10^7 \mathrm{cm}^2/Vs$和$\sim4\times10^7 \mathrm{cm}^2/Vs$，分别，这是更高的理论极限比目前在这些系统中实现的实验值。因此，我们得出结论，目前的GaAs空穴和AlAs电子系统比最先进的2D GaAs电子系统脏得多。我们提出的二维迁移率作为密度，有效质量，量子阱宽度和谷简并度的函数的理论结果，与实验数据进行比较。
2022-01-24 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
Temperature Modulation of the Transmission Barrier in Quantum Point Contacts
利用传输矩阵技术研究了GaAs/AlGaAs异质结量子点接触（QPC）的近平衡弹道输运随温度和势垒形状的变化.我们的分析是基于一个三维（3D）的Hartree-Fock近似内的量子力学变分模型，考虑到垂直耗尽电位从电离的受主在GaAs和栅极诱导的横向限制的潜力，减少到一个有效的缓慢变化的一维（1D）沿狭窄的收缩潜力。计算出的零温度传输表现出肩范围从0.3至0.6取决于QPC的长度和势垒的轮廓。这种效应是一维电子气中的可压缩性峰值的结果，并且在QPC中电子之间的反铁磁相互作用中得到增强，但是一旦温度增加零点几个开尔文，这种效应就会消失。
2013-08-05 cond-mat.mes-hall
Ultrafast photodetection in the quantum wells of single AlGaAs/GaAs-based nanowires
本研究探究含GaAs基量子阱的单根Al₀.₃Ga₀.₇As/GaAs核壳纳米线的超快光电特性，发现量子阱共振激发下的皮秒光电流源于Dember效应，核层激发则产生位移电流与光热电电流，为超快光电器件研发提供了新依据。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Microwave Photoresistance in an Ultrahigh Quality GaAs Quantum Well
微波诱导电阻振荡（MIRO）的温度依赖性，根据该理论，起源于电子-电子散射。这种散射影响量子寿命或态密度，以及非弹性寿命，这决定了非平衡分布函数的弛豫。在这里，我们报告了在$0.3$ K和$1.8$ K之间的$T$处的迁移率（$μ> 3 \times 10^7$ cm $^2$ /Vs）2D电子气中的MIRO。与理论预测相反，量子寿命被发现是$T$ -独立的在整个温度范围内研究。同时，非弹性寿命的$T$依赖性比电子-电子相互作用所能预期的要大\emph{stronger}。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Poole-Frenkel Effect and Phonon-Assisted Tunneling in GaAs Nanowires
我们目前的电子输运测量GaAs纳米线生长的无催化剂的金属有机化学气相沉积。尽管纳米线掺杂有相对高浓度的替代杂质，我们发现它们的电阻非常高。通过测量足够高的纵横比纳米线单独在原位，我们解耦的接触的作用，并表明，这种半绝缘的电行为是陷阱介导的载流子传输的结果。我们观察到普尔-弗伦克尔运输跨越声子辅助隧穿在较高的领域，与隧穿时间主要取决于基本的物理常数的理论预测。通过使用原位电子束照射的单个纳米线，我们探测的纳米线电子传输时，自由载流子可用，从而揭示了接触的性质。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cryogenic GaAs high-electron-mobility-transistor amplifier for current noise measurements
我们表明，由国产GaAs高电子迁移率晶体管（HEMT）组成的低温放大器适用于在稀释制冷温度下测量介观器件中的电流噪声。我们自制的HEMT的低噪声特性导致在实验设置中的低噪声基底，并实现比商业HEMT更有效的电流噪声测量。我们提出的HEMT的直流传输特性和放大器的增益和噪声特性。与用于量子点接触的电流噪声测量的放大器，我们证明了高分辨率的测量设置，通过比较它与传统的一个使用商业HEMT。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
High magnetic field reveals the nature of excitons in a single GaAs/AlAs core/shell nanowire
报道了单个锌掺杂GaAs/AlAs核/壳纳米线的磁光致发光测量。在低温下，在低功率（nW）激发下，观察到在1.507 eV的强发射线。在高磁场中进行的测量使我们能够在这种发射中检测到与缺陷对结合的激子相关的几条线。正如Kunzel和Ploog报道的那样，这种线以前在非常高质量的外延GaAs中观察到。这表明，我们的GaAs/AlAs核/壳纳米线的光学质量是最好的GaAs层生长的分子束外延。此外，即使在室温下也观察到强的自由激子发射。我们的纳米线在室温下的明亮的光发射应该为许多光电子器件应用开辟道路。
2013-05-13 cond-mat.mes-hall
Negative Fermi-level Pinning Effect of Metal/n-GaAs(001) Junction with Graphene Interlayer
结果表明，在金属/石墨烯/n-GaAs（001）结中，由于金属/石墨烯接触处电子波函数的重叠而形成的电偶极层，在GaAs表面低界面陷阱密度区域产生了负费米能级钉扎效应。石墨烯中间层起到扩散阻挡层的作用，防止界面处的原子混合并保持低界面陷阱密度区域。随着金属功函数的增加，肖特基势垒降低，从而支持了负费米能级钉扎效应。我们的工作表明，石墨烯中间层可以反转$high$和$low$之间的金属的有效功函数，使得可以在具有低表面态密度的半导体衬底上形成具有相同（特别是$high$功函数）金属电极的肖特基和欧姆接触。
2019-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the Magnetic Nature of Quantum Point Contacts
我们提出了一个模型，描述了量子点接触的结果。我们展示了如何电子-电子的相关性，在不受限制的Hartree-Fock近似，产生一个磁矩的点接触。接触的磁结构的特点，我们映射到一个简单的单通道模型的问题，并计算不同的栅极电压的电导的温度依赖性。我们的结果与GaAs器件中的实验结果符合得很好，支持了这些系统中存在近藤效应的观点。
2004-10-01 cond-mat.mes-hall
Capacitive coupling in hybrid Graphene-GaAs nanostructures
耦合的混合纳米结构被证明使用光刻图案化的石墨烯上的二维电子气（2DEG）埋在GaAs/AlGaAs异质结构的顶部的组合。石墨烯在异质结构的表面处形成肖特基势垒，因此允许调节2DEG的电子密度。相反，2DEG势可以调节石墨烯费米能。石墨烯定义的量子点接触在2DEG中显示半平台的量子化电导在有限偏置光谱和显示0.7异常的大范围内的密度的收缩，证明其良好的电子性能。最后，我们证明了GaAs纳米结构可以检测异质结构表面附近的电荷。这证实了混合器件的强耦合：石墨烯带中的局域态原则上可以通过下面的受限通道探测。本发明的石墨烯/GaAs混合纳米结构是有希望的研究之间的强相互作用和相干耦合的两个根本不同的材料。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Parameter dependence of high-frequency nonlinear oscillations and intrinsic chaos in short GaAs/(Al,Ga)As superlattices
本文研究了短周期（5- 25周期）n掺杂Ga/（Al，Ga）As半导体超晶格在顺序共振隧穿机制下的设计参数空间。我们考虑在冷（77 K）和暖（295 K）温度下的SSL，模拟电子对（a）SSL周期数，（b）接触电导率和（c）无序强度（非周期性）变化的响应。我们的分析表明，混沌动力相存在于设计参数空间内的余维为零的子流形的数量。这一结果为在较短的固体激光器中观察高频内禀动力学混沌提供了一个令人鼓舞的指导。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
Quasi one-dimensional transport in single GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一种新颖的方法来制造单一的GaAs/AlGaAs核壳纳米线具有强大的和可重复的传输性能。核-壳结构被埋在绝缘GaAs覆盖层中，并在使用高掺杂生长衬底和顶部扩散接触的两个探针设置中生长时连接。测得的电导示出了非欧姆行为与温度和电压偏置依赖性遵循幂律，如预期的准一维系统。
2011-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Induced superconductivity in high mobility two dimensional electron gas in GaAs heterostructures
约瑟夫逊场效应晶体管（JoFET）概念的引入引发了对半导体中邻近效应的积极研究。在InAs、石墨烯和拓扑绝缘体中的二维气体中，以及在包括量子自旋霍尔边缘的一维系统中，已经证明了诱导超导性和临界电流的静电控制。最近，对超导体-半导体界面的兴趣被马约拉纳费米子的研究所重新唤起，马约拉纳费米子被预测存在于界面处。更奇异的非阿贝尔激发，如parafermion（分数马约拉纳费米子）或斐波那契费米子可能会形成时，分数量子霍尔边缘状态界面超导。在本文中，我们开发了透明的超导接触，高流动性的二维电子气（2DEG）在GaAs中，并证明了诱导超导跨越几个微米。超电流在弹道结已被观察到跨越0.6 $μ$ m的2DEG，以前只在点接触，但必不可少的形成分离良好的非阿贝尔状态的制度。高临界场（$>16$特斯拉）的NbN接触，使长期寻求的制度之间的相互作用的超导电性和强关联的状态在高磁场的2DEG的调查。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long distance electron-electron scattering detected with point contacts
本研究测量了AlGaAs/GaAs异质结构和石墨烯点接触的电子输运，发现B=0附近的磁导峰随温度演变，提出从弹道到流体动力学的多阶段输运转变模型，与实验结果定性且部分定量吻合。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of hole transfer in a p-type GaAs quantum dot with dense excitation spectrum
介绍了p型GaAs量子点电容耦合量子点接触的低温输运实验。时间平均以及时间分辨检测的充电事件的点被证明，他们被用来提取隧道速率进出的量子点。提取的速率表现出超线性增强的偏置施加在整个点，这是解释在一个密集的频谱的激发态有助于运输，重空穴系统的特性。研究了电荷转移事件的全计数统计和反作用效应。正态累积量以及最近提出的阶乘累积量的计算和讨论，鉴于它们的相互作用系统的重要性。
2013-07-11 cond-mat.mes-hall
Closely spaced and separately contacted 2d electron and 2d hole gases by in situ focussed ion implantation
分别接触的双层的2d电子- 2d空穴气体已被制备在GaAs中分离薄AlGaAs的障碍，厚度下降到15 nm。分子束外延生长被中断之前的障碍，以使用原位聚焦离子束注入图案的障碍下方延伸的接触。这两种电荷气体在正向偏置势垒下方和上方的p型和n型接触时形成，并显示出独立的晶体管样行为。
2001-03-28 cond-mat.mes-hall
New process for high optical quality InAs quantum dots grown on patterned GaAs(001) substrates
提出一种结合紫外臭氧氧化刻蚀与激光干涉光刻的图案化工艺，用于在GaAs衬底上生长高光学质量的有序InAs量子点阵列，其性能与自发形成量子点相当。
2025-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface segregation and the Al problem in GaAs quantum wells
低缺陷二维电子系统（2DESs）是研究仅出现在近理想系统中的脆弱多体相互作用的必要条件。因此，已经做出了许多努力来改善调制掺杂的Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs量子阱（QW）的质量，重点是纯化QW本身的源材料或在沉积室中实现更好的真空。然而，这种方法忽略了另一个关键组成部分，包括这样的量子阱，铝$_x$镓$_{1-x}$作为障碍。在这里，我们表明，有一个干净的铝源，因此一个干净的障碍是有助于获得高品质的GaAs 2DES的量子阱。我们观察到GaAs量子阱中2DES的迁移率随着量子阱下Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As势垒的厚度或Al含量的增加而下降，这归因于源于Al源的氧原子的表面偏析。这一猜想得到了GaAs量子阱中迁移率提高的支持，因为Al电池通过烘烤被清除。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall
Back-action Driven Electron Spin Singlet-Triplet Excitation in a GaAs Quantum Dot
在单个量子点（QD）中，电子被附近量子点接触（QPC）的反作用从热平衡中驱动出来。我们发现，当激发态弛豫速率相对于RTS隧穿速率缓慢时，可以用随机电报信号（RTS）统计来探测对能量激发态的驱动。我们研究了最后几个电子，并发现反作用驱动的自旋单重态-三重态（S-T）激发的所有偶数个电子。我们发展了一个唯象模型来定量描述自旋S-T激发率，这使我们能够评估反作用对自旋S-T量子比特操作的影响。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Detecting THz current fluctuations in a quantum point contact using a nanowire quantum dot
我们使用纳米线量子点来探测附近量子点接触中的高频电流波动。波动驱动量子点中的电荷跃迁，这是用单电子检测技术实时测量的。量子点接触（GaAs）和量子点（InAs）是在不同的材料体系中制备的，这表明它们之间的相互作用是由光子而不是声子介导的。纳米线量子点的大能量尺度允许在长波长红外区域中的辐射检测。
2008-05-09 cond-mat.mes-hall
A novel planar back-gate design to control the carrier concentrations in GaAs-based double quantum wells
采用一种基于离子注入的新型平面背栅方法，实现了对由两个相邻二维电子气（2DEG）组成的双层系统的精确控制。这种技术克服了传统设计中的一些常见问题，如2DEG迁移率差和栅极与量子阱之间的漏电流。已经制备和测试了具有和不具有单独接触的双层。调整一个层中的电子密度，同时保持第二个2DEG在固定的密度，人们观察到载流子浓度的急剧增加。这种隧道共振，它发生在两个层的密度相等，证明了分离的接触到每个单独的层。在具有较小隧穿势垒和平行接触的2DEG的另一个样品中，在高达12 T的磁场中在50 mK下研究了从单个2DEG到双层系统的转变，显示了在高磁场和非常低的温度下的栅极稳定性。在填充因子低于1/3的高场中，在各个层中观察到绝缘（维格纳晶体）相的转变。在我们的结构中，填充因子为1/5的分数量子霍尔液体的存在似乎是将电子限制在量子阱中而不是界面处的结果。所观察到的金属-绝缘体转变似乎几乎不受由仅3 nm厚的屏障分隔的第二层的存在的影响。我们相信，这种平面背栅设计有很大的希望产生可控双层适合调查的异国情调（非阿贝尔）相关状态的属性。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall
Electronic band structure in $n$-type GaAs/AlGaAs wide quantum wells in tilted magnetic field
在$T$ =（20 - 500）mK下，用非接触声学方法测量了宽量子阱（75 nm）n-AlGaAs/GaAs结构中交流电导率实部$σ_1$在磁场中的振荡.在宽量子阱中，电子能带结构与两个子带电子谱相关联，即由于电子的静电排斥而形成的对称（S）和反对称（AS）子带。在实验中观察到的倾斜磁场中的振荡幅度的变化是由于不同子带（S和AS）的朗道能级在费米能级处的交叉引起的。在这项工作中开发的理论表明，这些交叉是由在S和AS子带的回旋能量的差异引起的面内磁场。
2019-09-02 cond-mat.mes-hall
Understanding limits to mobility in ultra-high-mobility GaAs two-dimensional electron systems: The quest for 100 million cm$^2$/Vs and beyond
几十年来，超高迁移率GaAs二维电子系统（2DES）一直是凝聚态物理各个研究分支的标志性平台。GaAs 2DES长期成功的基础是持续的样品质量改进，这使得宏观长度尺度上的无散射传输以及各种奇异多体现象的出现成为可能。虽然最近在分子束外延生长的GaAs 2DES的质量方面取得的突破在这方面是非常值得称赞的，但对阻碍我们进一步推动迁移率极限的原因建立最新的理解也是重要和及时的。在这里，我们提供了各种最先进的GaAs 2DES在0.3 K温度下采集的迁移率数据，在2DES密度为$n=1.55\times10^{11}$ /cm $^2$时，显示出最大的世界纪录迁移率$μ\simeq57\times10^6$ cm $^2$ /Vs。我们还提供了全面的分析集体散射机制，可以解释的结果。此外，根据我们的研究，我们讨论了潜在的情况下，GaAs 2DES迁移率值超过$100\times10^6$ cm $^2$ /Vs可以实现。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall
