InGaAs/InAlAs二维电子气直接带间跃迁产生的磁电光电流

Mn调制掺杂InAs/InGaAs/InAlAs量子阱结构中塞曼效应的磁光研究

Magnetooptical Study of Zeeman Effect in Mn modulation-doped InAs/InGaAs/InAlAs Quantum Well Structures

报道了Mn调制掺杂的InAs/InGaAs/InAlAs量子阱的磁光致发光（PL）研究。观察到两条对应于光电子与自由和束缚在Mn上的空穴的辐射复合的PL线。在法拉第几何中施加磁场的情况下，两条线分裂成两个圆偏振分量。虽然温度和磁场的依赖性的分裂很好地描述了布里渊函数，提供了一个证据与自旋极化锰离子交换相互作用，分裂的值超过了预期值的巨大塞曼分裂的两个数量级为一个给定的Mn密度。这一惊人的观察可能的原因进行了讨论。

InGaAs/InAlAs量子阱中的二维电子气

Two-Dimensional Electron Gas in InGaAs/InAlAs Quantum Wells

我们设计并进行了InP衬底上分子束外延生长的晶格匹配In $_{0.53}$ Ga $_{0.47}$ As/In $_{0.52}$ Al $_{0.48}$ As量子阱中二维电子气的低温直流输运特性研究。对于具有大于50 nm的回缩距离的样品，几乎恒定的迁移率以及量子寿命和输运寿命之间的相似性表明，主要的散射机制是由于短程散射，例如合金散射，散射速率为2.2 ps $^{-1}$。用Poisson-Schr dinger模型拟合实验结果，得到In $_{0.53}$ Ga $_{0.47}$ As/In $_{0.52}$ Al $_{0.48}$ As表面的费米能级在导带以上0.36eV。

InGaAs量子阱中自旋轨道场的表征

Characterization of spin-orbit fields in InGaAs quantum wells

利用时间分辨克尔旋转方法研究了10 nm宽InGaAs/InAlAs量子阱中从10 K到室温的相干电子自旋动力学。自旋寿命在10 K时超过1 ns，并随温度的升高而降低。通过改变泵浦脉冲和探测脉冲之间的空间重叠，扩散速度被印在所测量的电子自旋上，并且测量自旋轨道场中的自旋进动。确定SOI的Rashba对称性。通过比较空间进动频率梯度与自旋衰减率，估计Rashba系数$α$的上限为2 $\times$ 10 $^{-12}$ eVm。

基于双栅高电子迁移率晶体管的螺旋度敏感太赫兹辐射探测

Helicity sensitive terahertz radiation detection by dual-grating-gate high electron mobility transistors

报道了在双栅InAlAs/InGaAs/InAlAs/InP高电子迁移率晶体管（HEMT）中观测到太赫兹（THz）辐射激发的螺旋度敏感光电流。对于圆极化，在源极和漏极接触之间测量的电流随着辐射螺旋度的反转而改变其符号。对于椭圆极化辐射，总电流由具有不同权重的Stokes参数的叠加来描述。此外，通过施加到各个光栅的栅极电压的变化，光电流可以由定义辐射螺旋度的斯托克斯参数或用于线偏振的斯托克斯参数来定义。我们表明，人工非中心对称的微周期结构与太赫兹辐射激发的二维电子系统表现出直流光电流引起的空间周期性的平面内电位和空间调制光的联合作用。这一结果为DGG HEMT应用于辐射极化状态的全电探测提供了理论依据。

Metamorphic InAs/InGaAs QWs with electron mobilities exceeding $7\times10^5cm^2/Vs$

We present a study on the influence of strain-relieving InAlAs buffer layers on metamorphic InAs/InGaAs quantum wells grown by molecular beam epitaxy on GaAs. Residual strain in the buffer layer, the InGaAs barrier and the InAs wells were assessed by X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopy. By carefully choosing the composition profile and thicknesses of the buffer layer, virtually unstrained InGaAs barriers embedding an InAs quantum well with thickness up to 7nm can be grown. This allows reaching low-temperature electron mobilities much higher than previously re…

用扫描栅显微镜研究InGaAs异质结构中量子点的形成

Formation of quantum dots in the potential fluctuations of InGaAs heterostructures probed by scanning gate microscopy

利用扫描栅显微镜研究了InGaAs/InAlAs二维电子气图形化窄线中的无序势场。据发现，扫描一个带负电荷的尖端以上的特定网站的电线产生电导振荡，是周期性的尖端电压。这些振荡采取同心圆的形状，其数量和直径增加更多的负尖端电压，直到完全耗尽发生在探测区域。这些观察结果不能用材料陷阱中的充电事件来解释，但与量子点中的库仑阻塞是一致的，当电势波动在费米能级上被尖端的门控作用局部升高时形成。这种解释是支持简单的静电模拟的情况下，由离子化的掺杂剂引起的无序电位。这项工作是一个本地调查的机制，负责在宏观二维电子系统中观察到的无序诱导的金属到绝缘体的转变，在足够低的密度。

电子关联对量子点红外探测器光电流的影响

Effects of electron correlation on the photocurrent in quantum dot infrared photodetectors

研究了电子关联对自组装InAs/InGaAs量子点红外探测器光电流的影响。研究发现，在多体开放系统中，库仑相互作用和能级混合导致量子点两个最低能级的带内跃迁出现双峰。此外，光电流是稳态载流子密度的非线性函数，并且由于库仑阻塞而显示平台。

二维电子气中邻近诱导超导的量子点谱

Quantum dot spectroscopy of proximity-induced superconductivity in a two-dimensional electron gas

我们报道了一个混合超导体-量子点器件的实现从InGaAs/InAlAs半导体异质结构中的二维电子气开始，通过自顶向下的纳米结构。量子点由放置在平面Nb-InGaAs量子阱-Nb结的正常区域内的静电栅极限定。在强库仑阻塞以及共隧穿光谱制度的测量允许直接探测的邻近诱导的能隙的弹道二维电子气耦合到超导体。

半导体量子阱中直接带间跃迁产生磁电光电流的理论

Theory of magnetoelectric photocurrent generated by direct interband transitions in semiconductor quantum well

线偏振光垂直入射到具有自旋轨道耦合的半导体量子阱上可以通过直接带间光学跃迁产生纯自旋电流。当施加面内磁场时，可以从纯自旋电流中提取光电流，这最近在InGaAs/InAlAs量子阱中观察到[Dai等人，物理修订版信函104，246601（2010）]。在这里，我们提出了一个理论研究与带间跃迁的磁电光电流效应。通过采用密度矩阵的形式主义，我们表明，光激发的载流子密度具有各向异性分布在k空间中，强烈依赖于电子波矢的取向和光的偏振。这种各向异性提供了观察到的光电流对磁场和光的偏振的依赖性的直观图像。我们还表明，纯自旋光电流与磁电光电流的比值近似等于动能与塞曼能量的比值，这使我们能够估计纯自旋光电流的大小。利用各向异性Rashba模型和Kohn-Luttinger模型计算的光电流密度可以产生测量电流的拟合公式中的所有三项，具有可比的数量级，但仍然存在差异，需要进一步研究。

磁场中的场效应管太赫兹辐射探测

Terahertz Radiation Detection by Field Effect Transistor in Magnetic Field

报道了量子化磁场中InGaAs/InAlAs场效应晶体管的太赫兹辐射探测。在4.2 K的光伏检测信号作为门电压和磁场的函数进行了研究。观察到类似于Shubnikov-de Haas振荡的振荡，以及它们在回旋共振处的强烈增强。结果定量描述了最近的理论，表明检测是由于整流的太赫兹辐射的等离子体波相关的非线性在门控部分的通道。

InGaAs量子点分子中单个孔的高保真光学制备和相干拉莫尔旋进

High fidelity optical preparation and coherent Larmor precession of a single hole in an InGaAs quantum dot molecule

我们采用超快泵浦-探测光谱与光电流读出直接探测一个单一的，电可调的自组装量子点分子形成的垂直堆叠InGaAs量子点中的一个空穴自旋的动态。使用圆偏振皮秒脉冲在两个点中的一个中初始化具有定义的自旋配置的激子。时间依赖的自旋配置探测所产生的几个费米子复合物的自旋选择性光吸收。利用亚5 ps电子隧穿到另一个点的轨道激发态的优势，我们初始化纯度> 96%的单空穴自旋，即，远高于先前单点实验中所展示的。在横向磁场的测量监测的相干拉莫尔旋进的单孔自旋没有明显的损失自旋相干内的~300 ps的空穴寿命。因此，对于所有研究的磁场，空穴自旋初始化的纯度保持不变。

超导体-超导体混合量子点接触中一维弹道通道的Josephson耦合

Josephson coupling through one-dimensional ballistic channel in semiconductor-superconductor hybrid quantum point contacts

研究了由In $_{0.75}% $ Ga $_{0.25}$ As窄沟道与Nb邻近电极构成的超导量子点接触。窄沟道是在InGaAs/InAlAs/InP异质结的栅极安装收缩中形成的，该异质结承载二维电子气。当沟道开口随栅极变化时，约瑟夫森临界电流呈现出离散化的变化，该变化是由沟道中的横向动量的量化引起的。约瑟夫森临界电流的量子化持续到单通道制度，提供了一个明确的演示半导体-超导体混合约瑟夫森结只涉及一个单一的弹道通道。

非对称耦合双量子阱中突变势垒对电子自旋分裂的贡献

Abrupt barrier contribution to the electron spin splitting in asymmetric coupled double quantum wells

研究了InGaAs-InAlAs双量子阱（窄禁带结构）在面内磁场和横向电场作用下的电子能量自旋分裂行为。我们已经开发了一个改进的8x8版本的传输矩阵方法，考虑突然的接口和外部场的贡献时，隧道通过中心势垒存在。我们已经包括了Landé g因子对外部施加场的依赖性。计算了电子态密度和光致发光激发。电子自旋分裂能的变化导致状态密度的显著特性。由于态密度与光致发光激发直接相关，因此可以通过这种技术观察到这些特性。

俄歇加热与肖克利-里德-霍尔复合对InGaAs纳米线中热载流子动力学的影响

Influence of Auger heating and Shockley-Read-Hall recombination on hot carrier dynamics in InGaAs nanowires

该研究针对InGaAs-InAlAs核壳纳米线，探究了俄歇加热与肖克利-里德-霍尔复合对热载流子动力学的影响，明确了不同温度下的主导机制，为提升高温热载流子效应提供了优化方向。

光注入自旋电流诱导的电流观测

Observation of electric current induced by optically injected spin current

一束垂直入射的线偏振光在自旋轨道耦合的二维电子气带中注入一个纯自旋流。我们观察到一个电流与蝴蝶状图案诱导的光洒在附近的一个十字形InGaAs/InAlAs量子阱。它的光偏振依赖性与自旋电流的光偏振依赖性相同。我们将观察到的电流归因于由交叉点附近的散射引起的光注入自旋电流的转换。我们的观测为自旋电流的探测提供了一种现实的技术，为半导体自旋相关科学与工程的研究开辟了一条新的途径。

利用Rashba效应制作的半导体双量子阱自旋阻滞剂

Spin blocker made of semiconductor double quantum well using the Rashba effect

我们提出了一种横向自旋封锁器件，使用InGaAs/InAlAs双量子阱（DQW），其中的Rashba自旋轨道参数$α_{\rm R}$的值是相反的符号，但在组成量子阱（QW）之间的幅度相等。通过调节DQW的沟道长度和外部施加的面内磁场的大小，可以阻止一个自旋的传输（例如，自旋向下）分量，导致自旋极化电流。这样的自旋阻塞效应，所带来的波矢匹配的自旋分裂费米面之间的两个量子阱，铺平了道路的一个新的计划的自旋极化电流产生未来的自旋电子学应用的基础上半导体能带工程。

磁场中低温低噪声放大器用InP高电子迁移率晶体管的角度依赖性

On the Angular Dependence of InP High Electron Mobility Transistors for Cryogenic Low Noise Amplifiers in a Magnetic Field

InGaAs-InAlAs-InP高电子迁移率晶体管（InP HEMT）是用于微波信号灵敏检测的低温低噪声放大器（LNA）中的首选有源器件。我们观察到，在2K温度下，当晶体管垂直于磁场取向时，0.3- 14 GHz的InP HEMT LNA的增益和平均噪声温度已经严重下降到1.5T。在2K的InP HEMT的直流测量显示，在晶体管的输出电流作为静态磁场的函数高达14 T的强烈减少。相反，当InP HEMT的取向平行于磁场时，电流降低是微不足道的。在大栅宽/栅长比的晶体管版图中，计算结果表明InP HEMT中存在较强的几何磁电阻效应。这在晶体管输出电流相对于磁场的角度依赖性中得到证实。在小角度和磁场条件下，关键器件参数（如导通电阻和导通电阻）受到显著影响。InP HEMT输出电流在磁场中的强角度依赖性对于涉及磁场的微波探测实验中低温LNA的对准具有重要意义。

太赫兹和微波辐射在稀磁半导体异质结构中诱导的自旋极化电流

Spin-polarized electric currents in diluted magnetic semiconductor heterostructures induced by terahertz and microwave radiation

研究了在面内外加磁场和微波或太赫兹辐射照射下稀磁半导体量子阱中的自旋极化电流。在（Cd，Mn）Te/（Cd，Mg）Te量子阱（QWs）和（In，Ga）As/InAlAs：Mn QWs中研究了这种效应，这些QWs属于众所周知的II-VI和III-V DMS材料系统，以及在异质价AlSb/InAs/（Zn，Mn）Te QWs中研究了这种效应，这些QWs代表了II-VI和III-V半导体的有前途的组合。实验数据和发展的理论表明，光电流起源于自旋相关的散射的自由载流子的静态缺陷或声子的Drude吸收的辐射和随后的载流子的弛豫。我们表明，在DMS结构的电流产生的效率大大提高相比，非磁性半导体。这种增强是由于载流子自旋与磁性离子局域自旋的交换相互作用引起的，一方面导致了巨大的塞曼自旋分裂，另一方面导致了外磁场极化的局域Mn ~（2+）离子对载流子自旋的散射.

基于InAs异质结构上激光图案化微纳结构的电学与太赫兹磁谱学研究

Electrical and terahertz magnetospectroscopy studies of laser-patterned micro- and nanostructures on InAs-based heterostructures

本文研究了InAs基异质结构微纳器件的磁输运与太赫兹磁谱特性，发现其具有高达20的各向异性g因子，并通过微激光光刻形成准一维沟道，但未观察到SOI引起的电导异常。

InAs基量子阱中自旋分辨朗道能级的面内栅诱导跃迁不对称性

In-plane gate induced transition asymmetry of spin-resolved Landau levels in InAs-based quantum wells

本文研究InAs基量子阱中面内栅电场对自旋分辨朗道能级跃迁的影响，通过静电调控边缘通道实现自旋极化分离，并揭示横向电场方向改变导致量子霍尔平台跃迁偏移约0.1 T的自旋相关机制。

单空穴自旋的相干光学控制：依赖于空穴自旋态的三振子Rabi旋转

Towards coherent optical control of a single hole spin: Rabi rotation of a trion conditional on the spin state of the hole

空穴自旋是潜在的固态q比特，其可以比电子自旋更鲁棒地对抗核自旋诱导的退相。在这里，我们提出并证明了顺序制备，控制和检测的一个自组装InGaAs/GaAs量子点上捕获的单孔自旋。该点在外加电场下嵌入光电二极管结构中。通过用皮秒激光脉冲产生自旋极化的电子-空穴对，并在施加的电场中等待电子隧穿留下自旋极化的空穴，来实现空穴自旋的快速触发初始化。利用第二皮秒激光脉冲探测正的trion跃迁来实现具有皮秒时间分辨率的空穴自旋的检测，其中trion是以待检测的空穴自旋作为光电流的变化为条件而产生的。最后，使用这种设置，我们观察到的Rabi旋转的空穴-trion过渡的条件下的空穴自旋，这对于脉冲面积的$2π$可以用来赋予之间的空穴自旋状态，一个非一般的操纵的空穴自旋$π$的相移。