Electron resonant tunneling through InAs/GaAs quantum dots embedded in a Schottky diode with an AlAs insertion layer
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/GaAs量子点肖特基共振隧穿二极管。由于AlAs插入势垒的存在,有效地降低了热电流,在77 K的高温下观察到了电子在正向和反向偏压条件下通过量子点的共振隧穿.量子点的基态位于GaAs基体导带之下~0.19eV处。理论计算与实验数据相符合。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Interesting coupling phenomena of heavy and light holes in a (GaAs/AlAs) superlattice
将散射理论和传输矩阵理论相结合,求解了(4 × 4)Kohn-Luttinger模型,研究了重空穴和轻空穴通过(GaAs/AlAs)超晶格的多通道多带传输过程.吸引力的影响和有趣的通道耦合现象,介导的准键态,清楚地预见。
2004-10-06 cond-mat.mes-hall
Electron transport and optical properties of shallow GaAs/InGaAs/GaAs quantum wells with a thin central AlAs barrier
研究了不同阱宽和Si掺杂水平下,有和没有三层厚AlAs中心势垒的GaAs/InGaAs/GaAs浅量子阱结构。输运参数由4 - 300 K温度范围内的电阻率测量和高达12 T的磁场中的磁输运确定。从霍尔数据和Shubnikov-de Haas振荡中提取(子带)载流子浓度和迁移率。我们发现,输运参数的强烈影响的插入的AlAs中心势垒。在77 K下测得的光致发光光谱表明,插入势垒后的跃迁能增加。的传输和光学数据进行了分析的子带结构和包络波函数的自洽计算的帮助下。AlAs中心势垒的插入改变了电子波函数的空间分布,并导致形成混合态,即在InGaAs和δ掺杂层量子阱上延伸的状态。
2006-07-12 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
Experimental evidences of quantum confined 2D indirect excitons in single barrier GaAs/AlAs/GaAs heterostructure using photocapacitance at room temperature
在室温下,利用光电容谱和光电流谱研究了GaAs/AlAs/GaAs单势垒异质结中激子的吸收.光电容谱显示γ-AlAs势垒周围形成的间接激子的共振峰。与直流光电流谱不同,在较高偏压下,频率依赖的光电容谱有趣地随着隧穿的增加而发生红移、锐化,然后减小。这种差异清楚地指出,不同的激子动力学支配这两个光谱测量。我们还讨论了为什么这样的量子限制偶极的间接激子可以有物理上有限的概率,即使在室温下生存。最后,我们的观察表明,光电容技术,这是很少用于检测激子在过去,是有用的选择性检测和实验调谐相对较少的数量(~10^11/cm 2)的光生间接激子具有大的有效偶极矩在这种类型的准二维异质结构。
2018-02-01 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
Effect of quantum dot shape of the GaAs/AlAs heterostructure on interlevel hole light absorption
研究了AlAs半导体中GaAs量子点的量子点形状对能级间电荷跃迁引起的空穴能谱和光学性质的影响。通过改变量子点的体积,在微扰理论中进行了计算,考虑了立方、椭球、圆柱和四面体形状的态的杂化。根据能量计算和确定的空穴态的波函数,我们定义了量子点的选择规则和层间空穴吸收系数对量子点形状和体积的依赖关系。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall
Magneto-photoluminescence in GaAs/AlAs core-multishell nanowires: a theoretical investigation
在非微扰横向磁场中,预测了调制掺杂核-多壳纳米线的磁光致发光随光激发强度的变化。我们使用自洽场的有效质量近似内的方法来确定光激发的电子和空穴的人口,包括复杂的组成和各向异性的几何形状的纳米材料。的光致发光的演变分析作为一个函数的i)光激发功率,ii)磁场强度,iii)类型的掺杂,和iv)各向异性相对于场取向。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall
GaAs/AlAs Acoustic Nanocavities for Coherent GHz-THz Phonon Engineering
Université Paris-Saclay, C.N.R.S., Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,纳米科学与技术中心)
本文综述了GaAs/AlAs声学纳米腔在GHz-THz声子工程中的进展,重点介绍了基于DBR的微柱谐振器实现三维声子限制和光声场共定位,以及超快光学技术对纳米尺度声子动力学的探测。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall
AC and DC Conductivities in an n-GaAs/AlAs Heterostructure with a Wide Quantum Well in the Integer Quantum Hall Effect Regime
测量了具有双层电子密度分布的宽(46 nm)GaAs量子阱的直流(dc)$σ_{xx}^{dc}$和交流(ac)$σ_{xx}^{ac}=σ_1-iσ_2$电导率。结果表明,$σ_{xx}$的磁场依赖性表现出三组与对称和反对称子带朗道能级间跃迁有关的振荡,这些跃迁是由于这些子带的塞曼分裂引起的.的交流电导率和$σ_1 / σ_2$比的频率依赖性的分析表明,在振荡的最小值的电导率是由跳跃机制。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall
Coupled Topological Interface States and Phonon Molecules in GaAs/AlAs Superlattices
Université Paris-Saclay, C.N.R.S., Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,纳米科学技术中心)
研究通过拓扑相位翻转构建GaAs/AlAs超晶格中的耦合声子态,实现可调谐的纳米声子结构,展示拓扑界面态在GHz频段的工程应用潜力。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall
Intrinsic to extrinsic phonon lifetime transition in a GaAs-AlAs superlattice
在14 nm GaAs /2nm AlAs超晶格结构中,测量了320 GHz和640 GHz两个区心纵声声子模的寿命.通过比较在296 K和79 K的测量,我们分离的固有贡献声子的声子-声子散射确定的声子寿命的外在贡献,由于缺陷和界面粗糙度。在296 K,320 GHz的声子寿命具有近似相等的贡献,从本征和非本征散射,而在640 GHz,它是由非本征效应为主。这些测量进行了比较与第一性原理晶格动力学计算的内在和外在的超晶格散射率。在320 GHz的纵向声子的室温本征寿命的计算值与0.9 ns的实验测量值是一致的。该模型正确地预测了从主要是本征到主要是非本征散射的过渡;然而,预测的过渡发生在更高的频率。我们的分析表明,“界面原子无序”模型是不完全足够的,所观察到的频率依赖性的非本征散射率很可能是由一个有限的相关长度的界面粗糙度。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
An atomic scale study of Si-doped AlAs by cross-sectional scanning tunneling microscopy and density functional theory
GaAs中的硅(Si)施主已经成为广泛研究的主题,因为Si是III-V族半导体器件和衬底中最常见和最好理解的n型掺杂剂。与GaAs的直接带隙相比,AlAs的间接带隙在引入Si掺杂剂时导致有趣的效果。在这里,我们提出了一个研究的横截面扫描隧道显微镜(X-STM)和密度泛函理论(DFT)计算研究硅施主在AlAs在原子尺度上。基于它们的晶体对称性和对比强度,我们确定了AlAs(110)表面以下四层的Si施主。有趣的是,它们的短程局域态密度(LDOS)与GaAs(110)表面的Si原子非常相似。此外,我们显示在所有这些层中的Si供体的高分辨率图像。对于空态成像,基于DFT的实验和模拟STM图像显示出良好的协议Si施主下两层的表面。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall
Unintentional high density p-type modulation doping of a GaAs/AlAs core-multi-shell nanowire
在GaAs/AlAs核/壳纳米线(NW)中实现显著掺杂具有相当大的技术重要性,但由于掺杂剂原子的两性行为而仍然是一个挑战。在这里,我们表明,在AlAs壳层中放置一个窄的GaAs量子阱有效地吸收了残余的碳受体,导致\emph{unintentional} p型掺杂。磁光研究这样的GaAs/AlAs核多壳NW揭示量子受限发射。NW电子结构的理论计算证实了由于壳层中1~nm GaAs层中的电离碳受主的存在,载流子在核/壳界面处被量子限制。在高磁场下的显微光致发光显示了一个清晰的信号,即避免了$n=0$朗道能级发射线与$n=2$朗道能级TO声子复制品的交叉。这种耦合是由共振空穴-声子相互作用引起的,这表明结构中存在较大的二维空穴密度。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lifetime of sub-THz coherent acoustic phonons in a GaAs-AlAs superlattice
我们测量了用飞秒激光脉冲激发和探测的GaAs-AlAs超晶格中的区心340 GHz纵向声子模的寿命。通过比较在室温和液氮温度下进行的测量,我们分离的固有(声子-声子散射)和非固有的贡献声子弛豫。估计室温下的固有寿命为0.95纳秒相比,散装GaAs的计算和实验数据。结果表明,室温下~ 0.3THz声子处于Akhiezer区和Landau-Rumer区的声子-声子弛豫过渡区。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear AC and DC Conductivities in a Two-Subband n-GaAs/AlAs Heterostructure
在宽磁场范围内研究了具有两个填充尺寸量子化能级的n-GaAs/AlAs异质结的直流和交流电导率。这种异质结构的电子光谱的特征在于由带隙$Δ_{12}=15.5$ meV分开的两个子带(对称$S$和反对称$AS$)。结果表明,在线性制度下,在施加的磁场$B >3$ T,系统表现出相应的整数量子霍尔效应的振荡。一个相当复杂的模式,这样的振荡很好地解释在朗道水平之间的过渡有关的不同的子带。在$B <1$ T处,观察到磁子带间电阻振荡(MISOs)。在整数量子霍尔效应中,电导率随流过样品的电流的增加或表面声波(SAW)强度的增加由电子气温度的增加决定。在子带间跃迁的情况下,发现非线性不能用加热来解释。同时,随着SAW电场的增加,AC电导率的减小与频率无关,但相应的行为与DC电导率对霍尔电压$E_y$的依赖性不一致。
2020-09-03 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
Cyclotron Resonance of an Interacting Polaron Gas in a Quantum Well. Magneto-Plasmon-Phonon Mixing
在考虑磁等离子体声子混合和能带非抛物性的情况下,对GaAs/AlAs量子阱中相互作用极化子气体的回旋共振谱进行了理论研究.不同的磁等离子体声子模式的总的磁极化子耦合强度的贡献作为电子密度的函数进行了研究。从理论上证实了高密度GaAs/AlAs量子阱中的磁极化子共振耦合发生在GaAs的TO声子频率附近,而不是GaAs的LO声子频率附近。计算的CR光谱与最近的实验数据一致。
2003-08-26 cond-mat.mes-hall
Interplay between Quantum Well Width and Interface Roughness for Electron Transport Mobility in GaAs Quantum Wells
我们报告传输迁移率测量清洁,二维(2D)电子系统局限于GaAs量子阱(QWs),通过分子束外延生长,在两个家庭的结构,一个标准的,掺杂GaAs的QWs与Al $_{0.32}$ Ga $_{0.68}$作为障碍,和一个额外的AlAs包层周围的QWs。我们的研究结果表明,在没有包层的窄量子阱中的迁移率与现有的理论计算是一致的,其中界面粗糙度的影响被软化的电子波函数渗透到相邻的低势垒。相比之下,从AlAs包层井的数据显示了一些样品的二维电子迁移率受到界面粗糙度的严重限制。这些测量跨越三个数量级的迁移率提供了一个路线图,在不同的电子密度,阱宽和势垒高度的GaAs结构的生长可达到的迁移率。
2017-01-18 cond-mat.mes-hall
Apparent Metallic Behavior at B = 0 of a two-dimensional electron system in AlAs
本文报道了在低温和零磁场条件下观察到的AlAs量子阱中二维电子的类金属行为。在高密度下,样品的电阻随着温度的降低而降低,但是随着密度的降低,行为变为绝缘,电阻随着温度的降低而增加。这种效应类似于在Si-MOSFET中的2D电子中以及在SiGe和GaAs中的2D空穴中观察到的效应,并且指出了这种现象的普遍性。
1999-03-31 cond-mat.mes-hall
High spectral resolution of GaAs/AlAs phononic cavities by subharmonic resonant pump-probe excitation
本文介绍了GaAs/AlAs超晶格平面腔和低温微柱腔($\sim 20\,\textrm{K}$)中几十GHz范围内受限声模的谐振频率、寿命和形状的精确测量。已经使用了次谐波共振泵浦-探测技术,其中泵浦激光器的重复率被调谐到腔共振的次谐波以使声共振的振幅最大化,与用于对表面位移的高灵敏度($\sim 10 \,\textrm{fm}$)的Sagnac干涉仪技术相结合。在$\sim 20\,\textrm{GHz}$处的腔基模和高达$\sim 180\,\textrm{GHz}$的高次腔谐波已被清楚地分辨。在平面超晶格中测量了高达$2.7 \times 10^4$的机械Q值,并证明了超晶格腔微柱中受限声学模式的直接空间映射。所获得的Q-频率产品是$ \sim 5 \times 10^{14}$,证明这些超晶格腔适用于光学机械应用。
2018-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical properties of GaAs/AlAs micropillar resonators operating in the 18 GHz range
最近的实验表明,基于GaAs-AlAs的微柱腔是量子光学力学的有前途的系统,允许在18-100 GHz范围内同时三维限制近红外光子和声学声子。在这里,我们通过数值模拟研究这种新平台的光学机械特性。我们的证据如何泊松比和超导真空边界条件导致非常明显的功能,在机械和光学三维限制。我们发现一个很强的依赖性的机械品质因数和应变分布上的微柱半径,在很大的对比,在光学域中的预测和观察。导出的光机耦合常数g_0在10^6 rad/s范围内达到了超大值。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Spin dynamics and magnetic-field-induced polarization of excitons in ultrathin GaAs/AlAs quantum wells with indirect band gap and type-II band alignment
本文从实验和理论两方面研究了具有间接带隙和II型带排列的两单层GaAs/AlAs量子阱中激子自旋动力学。研究了磁场诱导的光致发光圆极化$P_c$随磁场强度、磁场方向以及样品温度的变化。所观察到的非单调行为,这些功能提供了由明亮和黑暗的激子状态的相互作用,有助于发射。为了解释实验,我们已经开发了一个动力学主方程模型,该模型解释了激子四重态中的自旋态的动态,辐射和非辐射复合过程,以及这些状态之间激子的重新分配作为自旋弛豫的结果。该模型提供了定量的协议与实验,并允许我们评估,所研究的结构,重空穴$g$因子,$g_{hh}=+3.5$,和自旋弛豫时间的电子,$τ_{se} = 33~μ$ s,和孔,$τ_{sh} = 3~μ$ s,约束在激子。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
GaAs delta-doped quantum wire superlattice characterization by quantum Hall effect and Shubnikov de Haas oscillations
通过量子阱超晶格(2D)中的受控位错滑移(原子锯方法)实现的量子线超晶格(1D)已经显示出磁声子振荡。这种效应已被用来研究这种系统的电子性质,并证明了量子特性的物理性质的线。通过冷却温度和使用高达35 T的脉冲磁场,我们观察到了量子霍尔效应(QHE)和Shubnikov de Haas(SdH)振荡的各种配置的磁场。由基场值导出的有效质量与由磁声子效应得到的有效质量是一致的。场的旋转会引起共振频率的变化,这是由于质量张量的改变,就像在(3D)电子气中一样。从QHE的观点来看,rho_yz中的平台相对于rho_zz最小值是退相的,这似乎与加宽的朗道能级的态密度最小值的退相有关。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Design rules for modulation-doped AlAs quantum wells
调制掺杂AlAs量子阱中的二维电子系统具有多谷、各向异性的能带结构,为研究电子相互作用物理和弹道输运提供了一个独特的平台。事实上,在过去的十年中,已经观察到了其他2DES中看不到的大量现象。然而,样品设计的基础仍然缺乏AlAs 2DES,限制了实现最佳质量样品的手段。在这里,我们提出了一个系统的研究调制掺杂的AlAs和GaAs量子阱的制造在很宽的范围内的AlxGa 1-xAs势垒合金组合物。我们的数据表明,AlAs和GaAs的调制掺杂机制有明显的相似之处,并提供了非常高质量的AlAs 2DES的制造指南。我们突出了前所未有的质量制造的AlAs样品的磁输运数据低密度(~ 1X 1011厘米2)AlAs 2DES表现出高阶分数量子霍尔签名。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidences of trions and Fermi edge singularity in single barrier GaAs/AlAs/GaAs heterostructure using photocapacitance spectroscopy
在本文中,我们展示了如何光电容光谱可以探测二维激子复合物和费米边缘奇异性作为一个功能的外加偏压约100 K。在较低密度区域(<1 × 1011 cm ^-2),光谱中出现两个明显的峰,这表明激子和带正电的三离子共存。我们估计这些trions的结合能为~2.0 meV。在较高密度区域(> 1 × 10^11 cm^-2),我们观察到在特定反向偏压附近的光电容谱中从三重子到非对称形状费米边奇异性的急剧光谱跃迁。然而,在相同的情况下测量的光致发光光谱中不存在这些特征。这种不同之处清楚地指出,不同的多体物理支配着这两种光谱测量。我们还讨论了为什么这样的量子限制偶极子的空间间接trions可以有牺牲有限的概率,甚至在100 K左右生存。最后,我们的观察表明,光电容技术,这是很少用于检测trions在过去,也可以是有用的,以检测这些空间间接激子复合物的痕迹,以及费米边缘奇异性,即使在100 K。这主要是由于这样的异质结内的偶极变化,这样的介电测量的灵敏度增强。
2018-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Hole spin relaxation in $p$-type (111) GaAs quantum wells
本文研究了$p$型(111)GaAs量子阱中空穴自旋弛豫,其中只考虑最低空穴子带,即(111)GaAs/AlAs中的类重空穴子带和(111)GaAs/InP量子阱中的类轻空穴子带.采用子带Löwdin微扰法得到了包含Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合的有效哈密顿量。在适当的栅压下,(111)GaAs/AlAs量子阱中的面内有效磁场在整个动量空间内都能得到很强的抑制,而(111)GaAs/InP量子阱中的面内有效磁场仅在特定的动量圆上得到抑制。通过完全微观动力学自旋Bloch方程方法计算了D 'yakonov-Perel'和Elliott-Yafet机制引起的空穴自旋弛豫,并明确地包括了所有相关的散射。对于(111)GaAs/AlAs量子阱,预测了极长的重空穴自旋弛豫时间(可达数百纳秒)。此外,我们预测的重空穴自旋弛豫时间的栅电压依赖性由于D 'yakonov-Perel'机制的一个明显的峰值。该峰源于(111)GaAs/AlAs量子阱中独特的非均匀展宽被抑制。此外,由于阱宽较窄的量子阱中轻重空穴之间的自旋混合较小,Elliott-Yafet机制仅在峰区附近影响自旋弛豫.我们还显示了自旋弛豫的各向异性。在(111)GaAs/InP量子阱中,光空穴自旋弛豫时间与栅压的关系也出现了一个与(111)GaAs量子阱中电子的情况类似的温和峰。在这种情况下,Elliott-Yafe…
2012-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and metallic state in digital (Ga,Mn)As heterostructures
本文用密度泛函理论研究了GaAs和AlAs数字铁磁异质结的电子、磁性和输运性质。这些可以通过用Mn对GaAs/AlAs超晶格的GaAs层进行$δ$掺杂来获得。我们的分析涵盖了一系列的锰浓度,并认为存在补偿缺陷,如反位。在无缺陷的情况下,所有的异质结构研究目前的半金属电子结构。相反,当反位存在时,半金属态被破坏,异质结构表现为脏的平面金属。在这种情况下,它们在Mn平面中主要由于多数自旋电子而显示出大的$p$型金属电导,并且在GaAs平面中主要由于少数自旋电子而显示出$n$型跳跃式电导。这表明,如果As反位可以远离Mn平面,就可以实现不同自旋电流的空间分离。最后,我们表明,在AlAs/(Ga,Mn)As数字铁磁异质结的情况下,AlAs/GaAs价带偏移产生额外的限制电位负责的铁磁性的空穴。因此,Mn离子之间的铁磁耦合变得更大,更强大的反位的存在。
2003-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field Induced Spin Polarization of AlAs Two-dimensional Electrons
平面内磁场中的二维电子在高于场B_P时变为完全自旋极化,这可以从平面内磁阻确定。我们在调制掺杂的AlAs电子系统中进行了这样的测量,发现电场B_P随二维电子密度近似线性增加。这些结果表明,产品|g*| 其中g* 是有效g因子,m* 是有效质量,m* 是基本上与密度无关的常数。虽然推断|g*| m* 相对于其带值增强了约4倍,我们没有看到其发散的指示,因为2D密度接近零。这些观察结果与在Si-MOSFET中获得的结果不一致,但定性地证实了2D GaAs载流子的自旋极化研究。
2002-08-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic positive magnetoresistance of a nonplanar 2D electron gas in a parallel magnetic field
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的窄GaAs量子阱中二维电子气的输运性质。结果表明,在平行磁场中选择性杂质半导体结构中观察到的各向异性正磁阻效应是由二维电子气的空间调制引起的。
2005-02-22 cond-mat.mes-hall
Coherent spin dynamics of an interwell excitons gas in GaAs/AlGaAs coupled quantum wells
研究了n-i-nGaAs/AlGaAs耦合量子阱中阱间激子气体的自旋动力学。在这些异质结构中,当施加电场时,电子和空穴在相邻的量子阱中通过窄的AlAs势垒在空间上分离。用脉冲可调谐激光器,在1 sHH阱内激子的共振激发下,测量了阱间激子光致发光的时间演化动力学。研究了集体激子相的形成及其自旋弛豫速率随温度的变化。阱间激子的自旋弛豫速率在集体相中强烈降低。这一观察结果提供了证据的相干性的间接激子集体阶段在温度低于临界$T_c$。
2005-12-12 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional electrons occupying multiple valleys in AlAs
二维电子在AlAs量子阱中占据多个导带最低点的布里渊区的X点。与标准GaAs电子相比,这些谷具有大的有效质量和g因子,并且也是高度各向异性的。通过适当选择阱宽和在平面内施加破缺应变,可以控制不同谷的占据,从而使系统具有可调的有效质量、g因子、费米轮廓各向异性和谷简并性。在这里,我们回顾了这个系统允许我们探索的一些丰富的物理学。
2006-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase of phonon-induced resistance oscillations in a high-mobility two-dimensional electron gas
我们报告的磁阻振荡的实验研究,起源于二维电子与热横向声学声子在非常高的迁移率GaAs/AlGaAs量子阱的共振相互作用。我们发现,振荡的最大值始终发生时,频率的声子与两倍的费米动量超过整数倍的回旋频率。这一观察结果与以前所有将电阻最大值与磁声子共振及其谐波相关联的实验相反。我们的实验获得的共振条件是在良好的定量协议与最近的理论建议。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall
Fermi Edge Singularities in Transport through Quantum Dots
研究了有限温度下局域能级共振隧穿电流-电压特性中出现的费米边奇异性。一个明确的表达,在低温下的电流和隧道过程的阈值附近,它允许合并在不同温度下的数据到一个单一的曲线。基于这个电流的标度函数,我们分析了在低温和高磁场下获得的GaAs-AlAs-GaAs隧穿器件中嵌入InAs量子点的实验数据。
2006-06-06 cond-mat.mes-hall
Mobility and quantum mobility of modern GaAs/AlGaAs heterostructures
在具有创纪录的高迁移率的现代GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中,量子阱中的二维电子气(2DEG)由放置在阱两侧的两个远程施主$δ$层提供。每个$δ$层位于窄GaAs阱内,两侧是从施主捕获过量电子的窄AlAs层。我们证明了每个多余电子都局域在一个具有最近施主的紧凑偶极原子中。然而,过量的电子屏蔽了远程供体和背景杂质。当由过量电子$f$填充的远程施主的分数小时,远程施主限制的量子迁移率以$f^{3}$的形式增长,并且在特征值$f_c$处变得大于背景杂质限制的量子迁移率。我们还计算了迁移率和量子迁移率的限制与浓度$N_1$在铝$_x$ Ga $_{1-x}$ As和$N_2$在GaAs中,这允许一个估计$N_1$和$N_2$从测量的迁移率的筛选背景杂质。总之,我们的研究结果应该有助于确定进一步改善现代异质结构的途径。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field-induced singularities in spin dependent tunneling through InAs quantum dots
在磁场高达28 T的情况下,实验研究了GaAs-AlAs-GaAs隧穿器件中单个InAs量子点的共振隧穿电流阶跃。在高场下,台阶演变成强烈增强的电流峰。这可以理解为由于量子点上的隧穿电子与朗道量子化三维发射极中部分自旋极化的费米海之间的库仑相互作用而引起的场诱导费米边奇异性。
2000-05-04 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-electron scattering on magnetointersubband resistance oscillations of two-dimensional electrons in GaAs quantum wells
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的GaAs单量子阱中占据两个子带(能量分别为$E_1$和$E_2$)的二维电子的低温($4.2<T<12.5$ K)磁输运($B<2$ T).两个系列的Shubnikov-de Haas振荡被发现伴随着磁子带间(MIS)振荡,周期性的反磁场。MIS振荡的周期服从条件$Δ_{12}=(E_2-E_1)=k \cdot \hbar ω_c$,其中$Δ_{12}$是子带能量分离,$ω_c$是回旋频率,并且$k$是正整数。在$T$ =4.2 K时,直到$k$ =100时,振荡才显现出来。强的温度抑制的磁子带间振荡观察。我们表明,抑制是电子-电子散射的结果。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,表明对电子-电子相互作用的敏感性是磁阻振荡的基本性质,源于二阶Dingle因子。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall
Shot noise in tunneling through a single quantum dot
研究了GaAs-AlAs-GaAs隧穿结构中InAs量子点的噪声特性。我们观察到的Fano因子和偏置电压的函数的电流的近似线性关系。这两种效应都与量子点对三维发射极态密度的扫描有关。在目前的步骤中的Fano因子的形状主要是由费米函数的发射极电子。所观察到的电压和温度的依赖性进行比较的主方程方法的结果。
2004-03-03 cond-mat.mes-hall
Excess electron screening of remote donors and mobility in modern GaAs/AlGaAs herostructures
在具有创纪录的高迁移率的现代GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中,量子阱中的二维电子气(2DEG)由放置在阱两侧的两个远程施主$δ$层提供。每个$δ$层位于窄GaAs层内,两侧是窄AlAs层,其从施主捕获过量电子,但使它们中的每一个定位在具有施主的紧凑偶极原子中。多余的电子仍然可以在主体供体之间跳跃,以使它们的库仑能量最小化。因此,他们对捐赠者的随机潜力进行了戏剧性的筛选。我们数值模拟的赝基态多余的电子在一个分数$f$的填充捐助者,并发现作为通用功能的$f$的迁移率和量子迁移率的限制散射远程捐助者。我们重复我们的模拟与额外的障碍,如掺杂层的界面粗糙度的设备,并发现量子迁移率是与测量值一致。因此,为了增加量子迁移率,这种额外的无序应该被最小化。
2018-09-16 cond-mat.mes-hall
Theory of acoustic-phonon assisted magnetotransport in 2D electron systems at large filling factors
本文提出了弱垂直磁场中声子感生电阻振荡的微观理论。计算是基于二维电子与三维(体)声学声子的相互作用的考虑,并考虑到立方晶体中的声子谱的各向异性。计算了[001]生长GaAs量子阱的磁电阻。计算结果与已有的实验数据一致。除了数值结果外,还得到了磁电阻振荡部分的解析表达式。这些表达式在高阶磁声子共振区域是有效的,并描述了沿某些高对称方向极化的几组声子所确定的振荡磁阻。
2010-02-28 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of electron spins in GaAs quantum wells
我们提出了一个详细的实验和理论分析的GaAs/AlAs量子阱中的电子自旋的光学取向。使用时间和偏振分辨的光致发光激发光谱,测量电子自旋极化的初始程度作为激发能的函数的一系列量子阱的阱宽在63埃和198埃之间。实验结果与精确的激子吸收理论进行了比较,该理论充分考虑了电子-空穴库仑关联和重空穴-光空穴耦合。我们发现,在宽量子阱中,所测量的发光的初始偏振度密切遵循作为能量的函数计算的光激发电子的自旋偏振。这意味着,当电子从光激发的高能态弛豫到其动量的准热平衡时,电子自旋的取向基本上保持不变。由于初始自旋弛豫,在窄量子阱中测得的极化被不依赖于激发能的恒定因子减小。
2004-12-01 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and transition from metallic to insulating behavior in 2D systems
我们对二维GaAs(100)电子和GaAs(311)A空穴的自旋极化随面内磁场的变化进行了定量测量。面内磁电阻的函数形式与自旋极化密切相关。此外,对于三种不同的2D系统,即GaAs(100)电子,GaAs(311)A空穴和AlAs(411)B电子,面内磁阻的温度依赖性揭示了它们的行为在完全自旋极化之前从金属转变为绝缘。
2002-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A New Class of Magnetoresistance Oscillations: Interaction of a Two-Dimensional Electron Gas with Leaky Interface Phonons
报道了在GaAs-Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结中观察到的一类新的高迁移率二维电子气(2DEG)的磁阻振荡。出现在一个弱磁场($B<$ 0.3 T),只有在一个狭窄的温度范围(2 K $<T<$ 9 K),这些振荡是周期性的1/B的频率成正比的电子费米波矢量,$k_F$。我们解释的效果作为磁声子共振的2DEG与泄漏的界面声学声子模式进行波矢量$q=2k_F$。计算结果表明,在GaAs-Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As界面上存在几个这样的模的分支,其速度与实验数据定量吻合。
2001-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Acoustic Phonon-Assisted Resonant Tunneling via Single Impurities
我们进行的调查,共振隧穿通过杂质嵌入在一个单一的GaAs/AlGaAs异质结的AlAs势垒。在30 mK下测量的$I(V)$特性中,分辨出了单个施主的贡献,并看到了隧穿过程中声子辅助的指纹。后者证实了详细分析的隧穿率和建模的共振隧穿电流的贡献。此外,观察到的DOS(LDOS)和费米边缘奇异的局部结构的波动。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall
Field-Effect Persistent Photoconductivity
我们报道了持续增加或减少的二维电子密度的AlAs或GaAs量子阱两侧的AlGaAs势垒,所带来的照射样品在T ~ 4 K,同时施加电压偏置之间的背栅和二维电子气。最终载流子密度的控制通过在照射期间调谐背栅偏压来实现。此外,持续光电导的强度取决于在背Al_{x} Ga_{1-x} As势垒中的Al摩尔分数,并且在$x \simeq 0.4$处最大。
2003-02-22 cond-mat.mes-hall
Giant Magnetoresistance Oscillations Induced by Microwave Radiation and a Zero-Resistance State in a 2D Electron System with a Moderate Mobility
研究了频率为54 ~ 140 $\mathrm{GHz}$的微波场对具有AlAs/GaAs超晶格势垒且电子迁移率不高于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的GaAs量子阱中磁输运的影响。在给定的二维系统中,在微波辐射的作用下,观察到巨电阻振荡,它们在磁场中的位置由辐射频率与回旋频率的比值决定。早期,这种振荡只在迁移率高得多的GaAs/AlGaAs异质结构中观察到。当所研究的样品用140- $\mathrm{GHz}$微波场照射时,对应于回旋共振附近发生的主振荡最小值的电阻似乎接近于零。研究结果表明,低于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的迁移率值不会阻止微波辐射作用下二维系统中磁场中零电阻态的形成。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Microwave Induced Zero-Conductance State in a Corbino Geometry 2D Electron Gas with Capacitive Contacts
采用Corbino几何模型,在温度T=1.6K,磁场B ≤ 0.5T的条件下,研究了选择性掺杂GaAs/AlAs异质结构中二维电子气的微波诱导光电导。在所研究的样品中观察到零电导状态,类似于具有欧姆接触的样品。结果表明,欧姆接触对微波辐射诱导的零电导态的观察没有明显的作用
2010-07-19 cond-mat.mes-hall
Nematic phase of the two-dimensional electron gas in a magnetic field
在中等磁场中,超洁净AlAs-GaAs异质结中的二维电子气(2DEG)表现出可压缩、各向异性金属态的输运异常.利用标度参数和蒙特卡罗模拟,我们发展了一个电子相变的序参量理论。所观察到的电阻率各向异性的温度依赖性的行为就像取向序参量如果在有限的温度,$T_c \sim 65 mK$,并稍微四舍五入一个小的背景微观各向异性发生的过渡到的状态。我们提出了一个光散射实验来测量临界磁化率。
1999-06-10 cond-mat.mes-hall
Limit cycle induced frequency locking in self-sustained current oscillations of superlattices
基于GaAs/AlAs超晶格中极限环在外加交流驱动力作用下的变形,导出了超晶格中自维持电流振荡的交流响应.频率锁定到一个整数分数的交流频率是在一个周期性的响应,其中一个极限环变形或没有拓扑变化。这种频率锁定对于交流偏置是鲁棒的,因为极限环可以自我调整。数值和实验结果都得到了验证,表明SL中的SSCO可以在非线性物理的一般概念和原理的框架内理解。
2003-04-29 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced zero-resistance states in a high-mobility two-subband electron system
在本研究中,我们使用选择性掺杂的GaAs/AlAs异质结来制造一个高迁移率的两个子带电子系统,在子带中具有实质上不同的电子浓度。我们观察到微波光电阻在高数量的磁子带间振荡(MISO)。所研究的系统演示了微波诱导电阻振荡(MIRO)和MISO干扰。与MISO相比,所研究的两子带系统中的MIRO出现在较低的磁场中。这是一个迹象,一些未知的机制,存在于两个子带系统,是负责MISO振幅阻尼在低磁场,而它不影响MIRO振幅。在微波辐照下,在MISO最大值附近的窄范围磁场内,所研究的体系出现零电阻态(ZRS)。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall
Electron scattering and capture rates in quantum wells by emission of hybrid optical phonons
考虑了AlAs/GaAs/AlAs双异质结中由混合光学声子介导的子带内和子带间散射率以及电子俘获率。在评估散射率,我们首先集中在一个无限的量子阱的电子,并表明,外部的金属障碍的存在下,由于抑制的界面模式的子带内和子带间的散射率的减少。对于有限深的量子阱,我们发现外势垒是导致阱上方存在离散能谱的原因。在这些情况下的电子捕获过程被定义为电子跃迁从第一个电子子带以上的井内的所有可能的子带的混合声子的发射。显式计算表明,捕获率的特点是由尖锐的峰值,称为电子共振时产生的一个新的电子态上产生的量子阱宽度的增加。其他尖锐的峰被识别为声子共振,并且当初始状态的能量与量子阱子带底部的电子状态相差声子能量时出现。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of Coherent Acoustic Phonons
利用亚皮秒光泵浦探测技术,在InGaN多量子阱结构中产生并控制了相干区带折叠纵向声学声子(ZFLAPs)。一个泵,一个探针的差分传输技术表明,载流子注入附近的势垒带边缘被迅速捕获到量子阱,并产生强相干ZFLAP振荡。双泵浦差分传输通过两个泵浦脉冲的相对定时和幅度来产生和控制相干ZFLAP振荡。证明了ZFLAP振荡的增强和抑制,包括在任何材料系统中首次完全消除所产生的声学声子。相干控制被用来证明ZFLAPs产生不同的InGaN多量子阱比GaAs/AlAs超晶格。
2001-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitons in InGaAs Quantum Dots without Electron Wetting Layer States
Stranski-Krastanov(SK)生长模式促进了使用晶格失配半导体(例如InAs和GaAs)的量子点(QD)的自组装。SK量子点是无缺陷的,可以嵌入异质结构和纳米工程器件中。InAs量子点是优良的光子发射体:量子点激子,电子-空穴束缚对,被利用作为高质量单光子的发射体用于量子通信。SK模式的一个显著缺点是润湿层(WL)。WL的结果在一个连续的能量相当接近的量子点限制态。WL-态导致QD-激子的不需要的散射和退相过程。在这里,我们报告说,稍微修改的SK生长协议的GaAs上的InAs-我们添加一个单层的AlAs以下的InAs QD形成-结果在一个激进的变化的QD激子。广泛的表征表明,该附加层消除了电子的WL连续体,从而能够产生高电荷激子,其中多达六个电子占据相同的QD。与此协议生长的单量子点表现出的光学线宽匹配的最好的SK量子点,使他们成为一个有吸引力的替代标准InGaAs量子点。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonance-like piezoelectric electron-phonon interaction in layered structures
我们发现,多量子阱结构的层之间的压电参数的失配导致修改的电子-声子相互作用。特别是,短波长声子传播垂直于层与波矢量接近$2πn/d$,其中$d$是周期的结构,诱导一个强大的平滑变化的压电电位的组成部分。因此,它们与2D电子有效地相互作用。结果表明,这一性质导致了多量子阱结构中的热电子发射出准单色的高频声学声子束。我们认为,这种效应是负责最近报道的单色横向声子发射的光激发GaAs/AlAs超晶格,并提供额外的实验证据。
2006-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci