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
Revealing Charge Carrier Dynamics and Transport in Te-Doped GaAsSb and GaAsSbN Nanowires by Correlating Ultrafast Terahertz Spectroscopy and Optoelectronic Characterization
III-V族半导体纳米线生长的最新进展为纳米级光电子器件的应用带来了巨大的希望。最近，发现在III-V族半导体纳米线中掺入少量的氮（N）可以有效地使其工作波长红移并针对特定应用定制其电子性质。然而，理解N掺入对非平衡载流子动力学和半导体NW中的输运的影响对于实现高效的半导体NW器件是至关重要的。在这项工作中，超快光泵太赫兹（THz）探测光谱（OPTP）和电气特性已被用来研究非平衡载流子动力学和平衡输运的Te掺杂的GaAsSb和稀氮化物GaAsSb纳米线，与这些结果与偏置下的光响应和低频噪声特性的目标。氮掺入GaAsSb纳米线导致载流子散射率的显着增加，导致载流子迁移率的严重降低。载流子复合寿命分别为33 ps和147 ps的GaAsSbN和GaAsSb纳米线，使用超快OPTP测量。载流子寿命和光致光学电导率的减少是由于N诱导缺陷的存在，导致稀氮化物纳米线相对于非氮化物纳米线的电学和光学特性的劣化。最后，我们观察到两种NW材料的上升时间非常快，约为2 ps，直接影响了它们作为高速光电探测器的潜在用途。
2022-03-21 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 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
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
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
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
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
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
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
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
Spin polarization in modulation-doped GaAs quantum wires
我们研究了分裂门量子线中的自旋极化，重点是由于远程施主的现实光滑势的影响。电子相互作用和自旋效应被包含在局域自旋密度近似的密度泛函理论中。我们发现，依赖于电子密度，自旋极化表现出质的不同的功能。对于相对高的电子密度的情况，当费米能$E_{F}$超过长程杂质势$V_{donors}$的特征强度时，线内的密度自旋极化实际上可以忽略，并且线电导是自旋简并的。当密度降低使得$E_{F}$接近$V_{donors}$时，电子密度和电导迅速变为自旋极化的。随着密度的进一步降低，电子被捕获在由杂质电势形成的湖（液滴）内，并且导线电导接近夹断状态。我们讨论了DFT-LSDA在这个政权的局限性，并比较所获得的结果与现有的实验数据。
2007-12-17 cond-mat.mes-hall
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
High-frequency breakdown of the integer QHE in GaAs/AlGaAs heterojunctions
整数量子霍尔效应是在低于约100 Hz的频率下被充分研究的现象。实验证明，高频霍尔电导率的平台可保持高达33 GHz，但在更高频率下的行为在很大程度上仍未被探索。利用连续波太赫兹光谱技术，在69-1100 GHz范围内研究了GaAs/AlGaAs异质结的复霍尔电导。在100 GHz以上，量子平台被强烈地涂抹掉，并被电导率实部中的弱量子振荡所取代。振荡的振幅随着频率的增加而减小。在1 THz附近，霍尔电导率没有揭示与朗道能级填充相关的任何特征。在虚部也观察到类似的振荡，这种效应在零频率下没有类似性。这一实验结果与现有的高频量子霍尔效应的理论观点不一致。
2018-11-21 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
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
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
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
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
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
Remotely pumped GHz antibunched emission from single exciton centers in GaAs
量子通信网络需要单粒子的片上传输和操纵，以及它们相互转换为单光子以进行远距离信息交换。由GHz表面声波（SAW）推动的飞行激子是满足这些要求的杰出信使。在这里，我们展示了声学操纵的单个激子中心组成的单个激子绑定到浅杂质中心嵌入在半导体量子阱。时间分辨的光致发光研究表明，从这些中心的发射强度和能量振荡的SAW频率为3.5 GHz。此外，这些中心可以通过飞行激子沿着量子阱通道在几微米内的声学传输来远程泵浦。时间相关研究表明，中心发射反聚束光，从而作为单光子源工作在GHz频率。我们的研究结果为基于激子的按需操作和单激子在微波频率下与自然光子界面的片上传输铺平了道路。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Increased sensitivity of spin noise spectroscopy using homodyne detection in $n$-doped GaAs
为了提高自旋噪声光谱中的极化灵敏度，我们采用了零差探测方案。控制本机振荡器的激光强度，这是周围的样品引导，并不扰动所测量的自旋系统，我们能够提高信噪比。测量信号强度的额外放大的机会允许我们降低入射到样品上的探测激光强度，从而接近非微扰机制。该方案的效率与信号增强了3倍以上，在低探测功率的散装$n$掺杂的GaAs，其中减少的电子自旋弛豫率实验证明。此外，光学相位的控制为我们提供了在法拉第旋转和椭圆率测量之间切换的可能性，而无需改变光学设置。
2018-02-18 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
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
Growth Direction Dependence of the Electron Spin Dynamics in {111} GaAs Quantum Wells
用时间分辨克尔旋转方法研究了生长在（111）A或（111）B取向衬底上的负掺杂-本征-正掺杂结构GaAs/AlGaAs量子阱中的电子自旋动力学.在这两种情况下，通过施加外部电场，自旋寿命显著增加，但是对于在（111）A上生长的结构，该电场必须指向生长方向，而对于在（111）B上生长的结构，该电场必须指向相反方向。这种延长的电子自旋寿命是抑制D 'yakonov-Perel自旋弛豫机制的结果[Sov. Phys. Solid State 13，3023（1972）]，这是由于内部Dresselhaus项[Phys.Rev.100，580（1955）]与外部电场诱导的Rashba项[J.Phys.C17，6039（1984）]的抵消效应，两者都控制导带自旋-轨道分裂。这些结果证明了生长方向在自旋电子器件设计中所起的关键作用。
2012-05-14 cond-mat.mes-hall
Spin depolarization in the transport of holes across GaMnAs/GaAlAs/p-GaAs
研究了铁磁GaMnAs隧穿空穴通过隧穿势垒注入p型杂质半导体的自旋极化。我们得到了自旋注入速率的上限。我们发现势垒和漏区的自旋-轨道相互作用严重限制了自旋注入。当磁化方向平行于电流方向时，自旋去极化比垂直于电流方向时强。
2004-10-22 cond-mat.mes-hall
Tuning of the spin-orbit interaction in two-dimensional GaAs holes via strain
我们报告的自旋轨道相互作用诱导自旋分裂调制掺杂GaAs二维孔系统作为各向异性，面内应变的函数的直接测量。自旋子带密度的变化揭示了自旋分裂对应变的显著强依赖性，在仅施加约2 x 10^{-4}应变的情况下，分裂增强高达约20%。计算结果与我们对应变诱导自旋劈裂的数值计算结果吻合得很好。
2006-10-04 cond-mat.mes-hall
Interferometric detection of spin-polarized transport in the depletion layer of a metal-GaAs Schottky barrier
结果表明，自旋极化电子的克尔旋转调制的电子从样品表面的距离。时间分辨克尔旋转的光激发自旋极化电子在n掺杂GaAs耗尽层显示快速振荡，源于从半导体表面反射的光和从移动到半导体的电子分布的前面之间的干涉。利用这种效应，光生载流子的偏置肖特基势垒的耗尽层的动态进行测量。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin Effects in the Local Density of States of GaAs
我们提出了自旋分辨测量的局域态密度在Si掺杂GaAs。这两个自旋分量表现出强烈的介观波动。在磁量子极限下，除了塞曼分裂外，局域态密度的上自旋和下自旋分量的主要特征是相同的。基于这一观察，我们引入了一种介观方法来测量材料中的$g$因子，其中宏观方法受到无序的严重限制。自旋上和自旋下组件之间的差异进行了讨论，由于自旋轨道耦合的自旋弛豫。
2000-04-11 cond-mat.mes-hall
Gate tunability of stray-field-induced electron spin precession in a GaAs/InGaAs quantum well below an interdigitated magnetized Fe grating
利用时间分辨法拉第旋转测量了GaAs/InGaAs量子阱中磁化铁栅下的相干电子自旋进动。我们表明，电子自旋进动频率可以通过施加相反极性的栅极电压相邻的酒吧修改。已观察到0.5 GHz/V的进动频率的可调谐性。用千兆赫频率调制栅极电位可以在纳秒时间尺度上控制电子自旋进动。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Single-hole transistor in p-type GaAs/AlGaAs heterostructures
通过AFM氧化光刻在p型、C掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构中图案化单孔晶体管。在T=300 mK时观察到明显的库仑阻塞共振。从库仑金刚石测量中提取~ 1.5 meV的充电能量，与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态，以及库仑峰高的温度依赖性表明该点处于多能级输运状态。观察到大于估计的平均单粒子水平间距的峰间距的波动。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
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
