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
Enhanced spin lifetimes in a two dimensional electron gas in a gate-controlled GaAs quantum well
利用共振超快双色克尔旋转谱研究了20 nm宽调制掺杂GaAs单量子阱中激子、三电子和电子自旋动力学。激子和trions选择性地检测共振探测脉冲，而它们的相对光谱权重是通过调节栅极电压来控制的，该栅极电压调谐载流子密度。调整载流子密度对二维电子气的自旋衰减时间有显著的影响。自旋衰减时间可以增强的3倍，在量子阱中的中间载流子浓度，激子和trions共存的系统。此外，我们还探讨了通过载流子密度来调节电子气g因子的能力。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall
Significant Enhancement of Carrier Mobility in Finite vs. Infinite Square Quantum Wells: A Comparative Study of GaAs/In$_x$Ga$_{1-x}$As/GaAs Heterostructures
本研究对比有限与无限方GaAs/In$_x$Ga$_{1-x}$As/GaAs量子阱的载流子迁移率，分析多种散射机制的差异，明确不同温度、宽度、载流子密度及铟含量下的迁移率优势区间，为量子阱器件优化提供指导。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall
Signatures of four-particle correlations associated with exciton-carrier interactions in coherent spectroscopy on bulk GaAs
瞬态四波混频的块状GaAs的主要带间跃迁的宽带激发条件下的研究，使四粒子相关性与简并（激子-激子）和非简并（激子-载流子）相互作用进行研究。真实的二维傅里叶变换光谱（2DFTS）揭示了一个复杂的响应，在重空穴激子发射能量的变化与吸收能量，范围从对角线上的色散，通过吸收低能量带间跃迁的色散与带隙以上的带间跃迁高相反的符号。使用多体效应增强的多级模型的模拟提供了极好的协议与2DFTS实验，并表明，激发诱导的退相（EID）和激发诱导的位移（EIS）影响简并和非简并相互作用等效，具有较强的激子-载流子耦合相对于激子-激子耦合约一个数量级。这些模拟还表明，EID效应是三倍强于EIS的半导体的相干响应。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the nonlocal voltage in an Fe/GaAs electrical spin injection device
在Fe/GaAs自旋注入器件中测量了非局域自旋电阻随温度的变化。对于未退火的样品，显示少数自旋注入，自旋电阻被观察到室温，并随温度以0.018\，K $^{-1}$的速率呈指数衰减。在440 K下的生长后退火增加了低温下的自旋信号，但衰减速率也增加到0.030 K $^{-1}$。从GaAs沟道中的扩散常数和自旋寿命的测量，我们得出结论，样品退火修改的自旋转移效率在注入和检测接触的温度依赖性。令人惊讶的是，自旋转移效率在表现出少数自旋注入的样品中增加。
2010-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Minority-carrier dynamics in semiconductors probed by two-photon microscopy
双光子时间分辨光致发光最近已被应用于各种半导体器件，以确定载流子寿命和表面复合速度。到目前为止，理论建模活动主要限于该技术的常用单光子对应物。在这里，我们提供了一个3D扩散方程，描述在低注入制度的双光子显微镜的解析解。我们专注于一个系统与一个单一的掩埋界面增强复合，并分析如何运输，散装和表面重组影响光致发光衰减。我们发现，在短时间内，大量的测量主要由扩散和大量的重组在很长的时间。当光点距离探测界面小于扩散长度时，表面复合会改变体信号。此外，分辨率随着光斑尺寸的减小而增加，然而这使得信号对扩散更敏感。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Luminescence imaging of photoelectron spin precession during drift in p-type GaAs
使用一个微加工的p型GaAs霍尔棒，它表明，共面电场和磁场的组合应用，使观察在50 K的空间振荡的光致发光圆偏振由于漂移自旋极化光电子的进动。观察这些振荡作为电场E的函数，给出了少数载流子漂移迁移率的直接测量，并揭示，对于E = 800 V/cm，自旋相干性在25μm的长度上保持不变。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Exciton-exciton and exciton-charge carrier interaction and the exciton collisional broadening in GaAs/AlGaAs quantum wells
采用有限差分法直接数值求解三维薛定谔方程，计算了不同宽度的GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As方量子阱中重空穴激子的波函数.这些波函数，然后用于确定激子激子，激子电子和激子空穴费米子交换常数在宽范围内的量子阱宽度（5-150 nm）。此外，还计算了弹性激子-激子、激子-电子和激子-空穴散射的自旋相关矩阵元。从这些矩阵元素，碰撞加宽的激子共振内玻恩近似作为激子，电子和空穴的面密度的函数分别为5，15，30和50 nm的量子阱宽度。所得的数值结果与其他理论工作进行了比较。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin-injection spectra of CoFe/GaAs contacts: dependence on Fe concentration, interface and annealing conditions
实验研究了Co_（70）Fe_（30）和Fe接触对体GaAs（001）外延层的自旋注入。使用非本地测量，自旋极化的差分电导被确定为施加在整个注入界面的偏置电压的函数。光谱揭示了界面相关的少数自旋峰在正向偏压和多数自旋峰在反向偏压，是非常相似的，但在能量上的移动，为Co 70 Fe 30和Fe接触。自旋注入效率的增加和光谱的偏移与CoFe和GaAs之间的界面处的Ga与As的比率相关。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Hot Carrier Transportation Dynamics in InAs/GaAs Quantum Dot Solar Cell
研究了GaAs太阳电池和InAs/GaAs量子点太阳电池（QDSC）的热载流子动力学及其对器件性能的影响。首先，基于细致平衡热力学模型，模拟了传统热载流子太阳电池的基本工作特性。然后我们使用流体动力学/能量玻尔兹曼输运模型（HETM）研究了正常结太阳能电池中的热载流子动力学，其中两个温度（载流子温度和晶格温度）被分开处理。我们首次报道了细致平衡模型与HETM模型之间的内在准等价性。揭示的相互联系从不同的角度解决了能量守恒定律中使用的细致平衡模型，它铺平了道路，朝着另一种方法，以削减传统的热载流子太阳能电池中使用的选择性接触约束。在模拟中，使用了一种特殊设计的InAs/GaAs量子点太阳电池。通过改变热载流子能量弛豫时间，可以清楚地发现，随着的增加，开路电压增加。详细分析了热载流子温度的空间分布及其与电场和三种热载流子复合过程（Auger、SRH和辐射）的相互作用
2022-04-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dynamics and control of nonradiative excitons - free carriers mixture in GaAs/AlGaAs quantum wells
利用非简并泵浦-探测光谱技术，在14 nm浅GaAs/Al $_{0.03}$ Ga $_{0.97}$ As量子阱中，实验研究了非辐射激子在大平面波矢作用下的动力学行为.通过激子-激子散射引起的重空穴和轻空穴激子共振的动态加宽，激子动力学被可视化。在非共振激发下，光学地产生自由载流子。在这个制度的激子动力学强烈影响激子载流子散射。特别地，如果一个符号的载流子占主导地位，则它们有效地耗尽非辐射激子的储存器，从而诱导它们散射到光锥中。一个简单的模型的激子动力学的发展，它考虑了光生电子和空穴的能量弛豫，它们耦合成激子，和激子散射到光锥。该模型很好地再现了实验观察到的激子动力学在共振和非共振激发。此外，它正确地描述了实验研究的光致发光脉冲的轮廓。有效的激子-电子相互作用进一步实验验证的激子密度的控制时，额外的激发产生耗尽的水库电子。
2021-03-17 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
Anomalous temperature dependence of photoelectron charge and spin mobilities in p+-GaAs
本文研究了电场对p ~+-GaAs中光电子空间电荷和自旋分布的影响。光电子的电荷和自旋迁移率在所有条件下都是相等的，并且随着温度的降低而呈现出众所周知的增加。结果表明，这主要是有关的电子统计，而不是多数空穴统计。这一发现表明，目前的理论模型的基础上，大多数载流子的简并不能完全解释所观察到的少数载流子迁移率的温度依赖性。
2015-01-28 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
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/（Al，Ga）As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下，观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高，特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后，我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的（Al，Ga）As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
Temperature and Electron Density Dependence of Spin Relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Well
利用时间分辨克尔旋转技术研究了具有不同结构对称性的GaAs/AlGaAs量子阱的自旋动力学随温度和载流子密度的变化。与非对称GaAs量子阱相比，对称GaAs量子阱的自旋弛豫时间要长得多，表明Rashba自旋轨道耦合对自旋弛豫有很强的影响. D 'yakonov-Perel'（DP）机制是GaAs/AlGaAs量子阱自旋弛豫的主要机制。自旋弛豫时间表现出非单调依赖于温度和光激发载流子密度的行为，揭示了电子-电子库仑散射的非单调温度和密度依赖性的重要作用。我们的实验观察表明，与最近发展的自旋弛豫理论的基础上微观动力学自旋布洛赫方程的方法很好的协议。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin Polarization of GaAs Two-Dimensional Hole Systems
本文报道了平行磁场作用下GaAs二维空穴系统自旋子带减少的测量和计算结果。结果表明，束缚势的形状显著地影响上自旋子带减少时的面内磁场的大小。最令人惊讶的是，与2D电子系统不同，2D空穴系统中的载流子-载流子相互作用不会显著增强自旋磁化率。我们解释了我们的研究结果，使用多极展开的自旋密度矩阵，并建议的抑制增强有关的空穴的能带结构和有效自旋j=3/2。
2005-06-20 cond-mat.mes-hall
Lateral 2D superlattices in GaAs heterostructures with independent control of carrier density and modulation potential
本研究提出一种GaAs-AlGaAs异质结构二维表面超晶格的新型双层器件设计，采用原位栅极实现短周期高迁移率超晶格，可独立宽范围调控载流子密度与调制势幅值，经低温磁输运测量验证工艺损伤小，可实现弱到强的势调制调谐。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Radiative properties of multi-carrier bound excitons in GaAs
半导体中的激子由于自旋相关的振子强度和不同复合路径之间的干扰而可以具有多个寿命。此外，应变和对称性效应可以通过去除简并来进一步修改寿命。我们提出了一个方便的形式主义预测的光学性质的${k=0}$激子与任意数量的载流子在不同的对称环境。使用这种形式主义，我们预测三个不同的寿命为中性受主束缚激子在GaAs中，并证实了这一预测，通过偏振相关和时间分辨的光致发光实验。我们发现受体束缚激子寿命为${T_o (1,3,3/4)}$，其中${T_o = (0.61 \pm 0.12) \text{ns}}$。此外，我们提供了一个估计的内级和级间激子自旋弛豫率。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Defect-Free Axially-Stacked GaAs/GaAsP Nanowire Quantum Dots with Strong Carrier Confinement
纳米线中的轴向堆叠量子点在纳米量子器件和激光器的制备中具有重要的应用。虽然它们的性能对晶体质量和结构非常敏感，但对于无缺陷无Au模式生长和结构优化以实现高性能的研究相对较少。在这里，我们报告了第一个自催化无缺陷轴向堆叠深NWQD的详细研究。当50个GaAs量子点放置在单个GaAsP NW中时，保持高结构质量。量子点具有非常尖锐的界面（1.8~3.6 nm），可以紧密堆叠，具有非常相似的结构特性。它们在非氮化物III-V NWQD中表现出最深的载流子约束（~90 meV）和最大的激子-双激子分裂（~11 meV），并且由于优异的稳定性，在环境气氛中储存超过6个月后可以保持良好的光学性质。我们的研究为构建与CMOS技术兼容的高性能轴向堆叠NWQD器件奠定了坚实的基础。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
A photoconductor intrinsically has no gain
在过去的50年里，光电导体的量子效率的高增益通常由广泛接受的理论来解释，其中光增益与少数载流子寿命成正比，与载流子穿过光电导体的渡越时间成反比。它有时会误导科学家，使他们相信只要缩短器件长度就可以制造出高速和高增益的光电探测器。理论推导的假设，光生过剩载流子的分布是空间均匀的。在这封信中，我们发现，这种假设是不成立的光电导半导体由于在两个金属电极诱导载流子约束的金属-半导体边界。通过求解连续性方程和进行数值模拟，我们得出结论，光电导体本质上没有增益或至少没有高增益，无论渡越时间有多短，少数寿命有多长。在实验中观察到的高增益来自其他外在的影响，如缺陷，表面状态和表面耗尽区，本地化多余的少数载流子，留下大量的多余的多数载流子积累在导电沟道的光增益。根据欧姆定律，本文最后建立了光电导体光增益的普适方程。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in sub-monolayer and monolayer InAs structures grown in GaAs matrix
用时间分辨克尔转动谱研究了InAs/GaAs异质结构中的电子自旋动力学。InAs/GaAs异质结构由InAs（1/3 $\sim$ 1单层）嵌入（001）和（311）A GaAs基体组成。亚单层InAs样品的自旋弛豫时间比单层InAs样品的自旋弛豫时间显著增加。我们将自旋弛豫的减慢归因于运动窄化区域中的尺寸约束D \textquoteright{} yakonov-Perel \textquoteright{}机制。电子自旋弛豫时间和有效的g因子在亚单层样品被发现是强烈依赖于光子产生的载流子密度。讨论了D \textquoteright{} yakonov-Perel \textquoteright{}和Bir-Aronov-Pikus机制对自旋退相干的贡献，解释了不同载流子密度下自旋退相干的温度依赖性.
2009-02-03 cond-mat.mes-hall
Charge dynamics in the 2D/3D semiconductor heterostructure WSe$_2$/GaAs
本文利用时间分辨差分反射率研究WSe₂/GaAs异质结的载流子动力学，发现其具有II型能带排列和快速电荷转移，载流子寿命延长至3.5 ns，表明该结构在光伏和光电子器件中具有应用潜力。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall
GaAs/GaP quantum dots: Ensemble of direct and indirect heterostructures with room temperature optical emission
我们描述了镶嵌在GaP（001）中的自组装GaAs量子点系综的光发射和载流子动力学。量子点的形成是由GaAs和GaP之间的3.6%的晶格失配在超过1.2单层的GaAs的沉积后，在Stranski-Krastanow模式驱动。所述量子点具有6至7.6x101t3/cm-2的面密度和多峰尺寸分布。发光光谱在1.7和2.1eV范围内有两个峰。与具有较小量子点的样品相比，具有较大量子点的样品具有红色发射并且显示较少的热猝灭。大量子点在室温下发光。我们将高能量发射归因于薄量子阱或小应变量子点中的间接载流子复合，而低能量红光发射归因于弛豫量子点中的直接电子-空穴复合。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Robustness of n-GaAs Carrier Spin Properties to 5 MeV Proton Irradiation
现代电子设备利用电荷来传输和存储信息。这使得信息容易受到外部影响，如辐射，这可能会引入短时间尺度的电荷波动，并长期降低电子特性。将信息编码为自旋极化为电子逻辑提供了一种有吸引力的替代方案，该电子逻辑应该对随机极化的瞬态辐射效应具有鲁棒性。作为抗辐射自旋电子器件的初步步骤，我们测量的n-GaAs的自旋特性作为辐射通量的函数，使用时间分辨克尔旋转和光致发光光谱。我们的研究结果表明，在长期的电子自旋性质的变化，以1 × 10 $^{14}$（5兆电子伏质子）/厘米$^2$的能量密度，即使是由两个数量级的发光减少温和到可以忽略不计。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of a GaAs/InGaAs/GaAs quantum well: temperature, magnetic field and many-body effects
研究了准二维GaAs/InGaAs/GaAs量子阱中电子气在磁场作用下的零温和有限温输运性质，并通过局域场修正考虑了多体效应.我们考虑了表面粗糙度、粗糙感生压电效应、远距离带电杂质散射和均匀背景带电杂质散射。研究了量子阱宽度、载流子浓度、温度和局域场修正对电阻比的影响。我们还考虑了总迁移率对多重散射效应的依赖性。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Interaction effects in the transport of two-dimensional holes in GaAs
幂律增加的电导率与温度在名义上绝缘制度，最近报道的稀释的二维孔[cond-mat/0603053]，被发现系统地随载流子密度而变化。基于四个不同的GaAs异质结绝缘栅场效应晶体管样品的结果，它表明，幂律指数取决于一个单一的无量纲参数，平均载流子间距和屏蔽库仑相互作用的金属栅极的距离之间的比率。这种依赖性表明，载体形成一个相关的状态，其中的相互作用的影响发挥了重要作用的运输性能。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay among spin, orbital effects and localization in a GaAs two-dimensional electron gas in a strong in-plane magnetic field
在平行磁场下测量了低载流子密度、无序GaAs基二维电子气的磁电阻。随着电子密度的降低，与载流子的完全自旋极化相关的电阻中的特征向下移动超过20 T，这与考虑到在低密度下电子-电子相互作用的增强的最近的理论一致。然而，完全极化的磁场Bp仍然比无无序系统的预测小2-3倍。我们表明，特别是通过研究的温度依赖性的Bp探测费米海的有效尺寸，本地化起着重要的作用，在确定的自旋极化的二维电子气。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall
Probing energy barriers and quantum confined states of buried semiconductor heterostructures with ballistic carrier injection: An experimental study
一个三端光谱，探测两个亚表面的能垒和带间的光学跃迁在半导体异质结构的演示。研究了一种以InAs/GaAs量子点为集电极的单极性p型半导体金属基区晶体管。利用少/多载流子注入、弹道电子发射谱和热载流子散射谱分别测量了Al_xGa_（1-x）As埋层导带和价带的势垒高度，从而确定了Al_（0.4）Ga_（0.6）As的带隙为2.037 ± 0.009 eV（9 K）。在正向集电极偏压下，注入具有亚带隙动能的少数载流子引起带间电致发光。三个发射峰从InAs量子点，InAs润湿层，和GaAs观察一致的少数载流子注入。
2007-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diameter dependence of the temperature dynamics of hot carriers in photoexcited GaAsP nanowires
纳米线具有准一维结构，其结构和光电特性与薄膜纳米线不同。它们越薄，这些差异就越大，特别是在载流子-声子散射和热导率方面。在这项工作中，我们提出了飞秒瞬态吸收测量两种不同的直径，36和51 nm的GaAs 0.8P0.2纳米线。结果表明，较薄的纳米线比较厚的纳米线在更高的温度下维持更长时间的热载流子。我们解释的观察表明，在较薄的纳米线，建立一个热声子瓶颈比在较厚的纳米线更容易，因为增加的声子散射在NW侧壁，这有利于建立一个大的声子密度。在载流子弛豫过程期间发射的大量光学声子产生声学声子的非平衡群体，其在薄纳米线中传播效率较低。这使得可能的声-光声子上转换过程更容易，这缩短了LO声子寿命，导致载流子冷却的减慢。重要的观察，薄纳米线的载流子温度高于厚纳米线已经在开始的热载流子制度表明，声子介导的散射过程中的非热制度发挥了重要作用，至少在这里研究的载流子密度（8x 1018 - 4x 1019 cm-3）。我们的研究结果还表明，声子在晶体缺陷的边界散射是可以忽略不计相比，在NW侧壁的表面散射。
2021-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar spin-spin coupling in p$^+$-GaAs
描述了半导体中自旋极化少数电子输运过程中的一种新的自旋-自旋耦合机制。与库仑自旋阻力不同，这种耦合是由双极电场引起的，该电场是由光电子和光空穴的差分运动产生的。与库仑自旋阻力一样，它是一种不影响电荷扩散的纯自旋耦合。在实验上，利用偏振微发光研究了$p^+$ GaAs中的耦合。耦合本身表现为在激发点\textit{without}处自旋极化的激发功率依赖性降低，空间平均自旋极化的任何变化。
2015-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bandgap and Band Offsets Determination of Semiconductor Heterostructures using Three-terminal Ballistic Carrier Spectroscopy
利用弹道电子和空穴的三端隧道发射，我们已经开发了一种方法来自洽地测量半导体的带隙和半导体异质结的带不连续性，而无需任何先决条件的材料参数。对晶格匹配的GaAs/AlxGa 1-xAs和GaAs/（AlxGa 1-x）0.51In 0.49P单势垒异质结进行了测量。在4.2 K下测量了AlGaAs和AlGaInP的带隙，分辨率为几meV。对于GaAs/AlGaAs界面，测得的伽马带偏移比为60.4：39.6（+/-2%）。对于GaAs/AlGaInP界面，该比率随Al摩尔分数而变化，并且更多地分布在价带中。一个非单调的Al组分依赖的GaAs/AlGaInP界面处的导带偏移观察间接间隙制度。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatially resolved ultrafast transport current in GaAs photoswitches
我们应用泵浦-探测方案研究GaAs光电开关的光电流响应在时间和空间上的变化。我们发现一个位移电流脉冲，如前所述。时间延迟的第二脉冲由传输电流解释。飞行时间的分析，使我们能够确定的光生载流子的传输电流的速度。它超过了费米和单粒子量子速度。这表明，集体电子空穴等离子体的激发，而不是单一的电荷载流子主导的GaAs光电开关中的超快输运电流。
2010-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical and optical studies of GaMnAs/GaAs(001) thin films grown by molecular beam epitaxy
GaMnAs/GaAs薄膜生长通过分子束外延使用低和高衬底温度。利用霍尔效应和光致发光（PL）测量研究了薄膜在8 ~ 300 K温度范围内的特性。在低衬底温度下生长的样品中的载流子浓度大于在高衬底温度下生长的样品中的载流子浓度。PL光谱显示GaAs激子峰，涉及碳受体的峰，替代Mn受体相关峰和光学声子相关峰。
2015-03-09 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
Spin susceptibility of two dimensional hole gases in GaAs/AlGaAs heterostructures
我们测量了限制在GaAs/AlGaAs界面的二维空穴气的自旋磁化率，其密度范围为2.8 × 10^10 ~ 6.5 × 10^10 cm-2。我们采用平行磁场中载流子自旋极化的方法。我们观察到的自旋磁化率的增强体值，增加的密度是减少与量子蒙特卡罗计算的定性协议。测量的增强因子从2.8增加到4.8作为孔密度的减少。
2004-09-21 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
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
Collective neutral excitations as sensitive probe for the quality of 2D charge carrier systems in ultra-pure GaAs quantum wells
本文利用共振非弹性光散射观测到超纯GaAs量子阱中二维电子系统的极窄集体子带间激发，发现其线宽与迁移率缺乏直接相关性，提出将其作为表征分数量子霍尔效应研究的灵敏探针。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Detrapping and retrapping of free carriers in nominally pure single crystal GaP, GaAs and 4H-SiC semiconductors under light illumination at cryogenic temperatures
我们报告的高纯度非故意掺杂的磷化镓，砷化镓和4 H-碳化硅单晶半导体样品的微波特性的变化时，在低温下用不同波长的光照射的极其敏感的测量。回音壁模式被激发的半导体，而他们被冷却的单级制冷机和他们的频率和Q-因子在光照和黑暗条件下测量的冷指。有了这些材料，回音壁模式技术是能够解决几个百万分之一的介电常数和微波损耗的变化相比，在黑暗中测量。提出了一个唯象模型来解释所观察到的变化，这不是直接从价导带跃迁，但从脱陷和重陷的杂质/缺陷的网站与电离能，奠定在半导体带隙中的载流子。从与测量数据的比较，脱陷和再陷弛豫时间进行了评估。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Magneto-spectroscopy of excited states in charge-tunable GaAs/AlGaAs [111] quantum dots
本文对液滴外延生长的无应变（111）GaAs/AlGaAs量子点中的高电荷态和激发态电子空穴复合物进行了实验和理论研究。我们解决的复合物与一个电荷载流子驻留在激发态，即“热”的trions X $^{-*}$和X $^{+*}$，和双负电荷激子X $^{2-}$。我们的磁光致发光实验在法拉第几何形状的单个量子点上进行，揭示了每个激发的电子-空穴复合物的特征发射模式，这与在（001）生长的量子点中观察到的光致发光光谱非常不同。我们提出了一个详细的理论的精细结构和磁光致发光光谱的X $^{-*}$，X $^{+*}$和X $^{2-}$复合物，受电子-空穴库仑交换相互作用和重空穴混合，这些量子点的特征与三角对称之间的相互作用。磁光致发光的实验和理论之间的比较允许精确的电荷状态识别，以及提取的电子-空穴交换相互作用常数和$g$ -因子的电荷载流子占据激发态。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall
Thermopower of Interacting GaAs Bilayer Hole Systems in the Reentrant Insulating Phase near $ν=1$
我们报告相互作用的GaAs双层空穴系统的热电势测量。当两个层中的载流子密度相等时，这些系统在总填充因子$ν=1$下在量子霍尔态附近表现出重入绝缘相。我们的数据表明，随着温度的降低，热电势发散的绝缘阶段。这种行为表明在低温下能隙的打开，与钉扎维格纳固体的形成一致。我们提取了一个能隙和一个Wigner固体熔化相图。
2004-12-27 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
Shubnikov-de Haas oscillations in GaAs quantum wells in tilted magnetic fields
本文报道了超高迁移率GaAs/AlGaAs量子阱在大倾角下的量子磁振荡。与以前的研究不同，我们发现自旋和回旋分裂在一个连续的角度范围内变得相等，但只有在某些附近，依赖于角度的填充因子。在足够高的倾斜角，舒布尼科夫-德哈斯振荡揭示了一个突出的跳动模式，表明连续的水平交叉，都发生在同一个角度。我们解释了这些不寻常的观察面内场引起的载流子质量的增加，这导致加速，填充因子驱动的交叉自旋子水平在倾斜的磁场。
2012-06-07 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
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : II nonlinear charge transport
我们研究了在Si（111）衬底上通过氢化物气相外延（HVPE）生长的n型金属GaAs纳米线（掺杂水平约为10^17 cm ^-3）中的光生载流子电荷输运。光谱中选定能量的发光强度空间分布的分析使我们能够确定费米海的光电子、少数光空穴和电子的空间分布作为与光激发点的距离的函数。该分析表明，电荷可以在大于25（微）米的记录距离在6K下传输，尽管预期的本地化的少数空穴在由施主浓度的统计波动产生的电势波动。结果表明，运输是受波动的影响很小，因为建立了大的内部电场，强烈增加空穴和电子的迁移率，因此使运输。由于热电子和费米海的发射的空间分布的比较给出了至少三个空间区域的证据，包括在激发点附近的过量的本征电子的区域和这些电子的耗尽的区域在大于2 - 10（微）m的距离取决于激发功率。内部向外的电场增加了波动中光空穴的动能，使得在到激发点的给定距离之后，在波动上发生弹道输运。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Noise in Submicron GaAs/AlGaAs Hall Devices by Gating
我们提出了一个系统的表征，在亚微米霍尔器件的GaAs/AlGaAs二维电子气异质结的基础上，在1.5 K至60 K之间的温度波动。各种各样的噪声谱，从1/f到洛伦兹，通过门控霍尔器件获得。噪声水平可以降低高达几个数量级与0.2 V的适度的栅极电压，而载流子密度增加不到60%，在相同的范围内。霍尔噪声谱对温度和栅电压的显着依赖性的解释在n-AlGaAs中的杂质有关的开关过程。
2004-06-21 cond-mat.mes-hall
A Roadmap for Controlled and Efficient n-type Doping of Self-assisted GaAs Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
GaAs纳米线的N型掺杂已被证明是困难的，因为硅杂质的两性特性通过纳米线生长机制和生长条件而增强。本文报道了用Te施主自辅助分子束外延法可控生长载流子密度高达1020电子/cm ~ 3的n型GaAs纳米线。高掺杂纳米线的载流子密度和电子迁移率的提取，通过结合传输测量和开尔文探针力显微镜分析在单线场效应器件。低温光致发光被用来表征Te掺杂的纳米线的杂质浓度的几个数量级。这些技术的组合使用允许的生长条件的精确定义所需的有效的碲掺入。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prolonging Carrier Lifetime in P-type 4H-SiC Epilayer by Thermal Oxidation and Hydrogen Annealing
本研究通过热氧化和氢退火工艺有效延长P型4H-SiC外延层的少数载流子寿命，提升高电压SiC双极器件性能。
2024-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Observation of the transition from lasing driven by a bosonic to a fermionic reservoir in a GaAs quantum well microcavity
我们表明，通过监测的自由载流子水库在GaAs基量子阱微腔下的非共振脉冲光泵浦，激光支持的费米子水库（光子激光）可以区分激光支持的玻色子水库（极化激元激光）。通过测量直接沉积在微腔量子阱上的横向接触之间的光电流来探测载流子密度，所述微腔量子阱通过湿化学蚀刻而部分暴露。我们确定了两个明确的阈值的输入-输出特性的光致发光信号，可以归因于极化激元和光子激射，分别。探测的光电流的功率依赖性显示出一个独特的扭结在阈值功率的光子激射由于增加的自由载流子的辐射复合作为受激发射到腔模式集。另一方面，在极化激元激光阈值处，发光的非线性增加是由激子极化激元到基态的受激散射引起的，激子极化激元对光电流没有直接贡献。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-Responsivity Photodetection by Self-Catalyzed Phase-Pure P-GaAs Nanowire
缺陷对于光电子器件是有害的，例如堆垛层错可以形成载流子传输势垒，并且具有深能级的外来杂质（Au）可以形成载流子陷阱和非辐射复合中心。本文首先研制了具有纯锌层（ZB）结构的自催化p型GaAs纳米线（NWs），并以此制作了光电探测器。由于不存在堆垛层错并抑制了大量深能级缺陷，该光电探测器在室温下具有1.45 x 105 A W^-1的高光响应度，对波长为632.8 nm的低强度光信号具有高达1.48 x 10^14琼斯的优异比探测率（D*），优于先前报道的NW基光电探测器。这些结果表明，这些自催化纯ZB GaAs纳米线是光电子应用的有前途的候选人。
2018-04-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Comment on "Density dependence of electron-spin polarization and relaxation in intrinsic GaAs at room temperature"
我们对Teng等人[J. Phys. D：Appl. Phys. { \bf 42}，135111（2009）]的结论进行评论，即在本征体GaAs中，在高载流子密度下，Bir-Aronov-Pikus机制比D 'yakonov-Perel'机制更重要。我们指出自旋弛豫完全来自D 'yakonov-Perel'机制。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of the exciton and electron-hole plasma recombination on the photoluminescence dynamics in bulk GaAs
我们提出了一个系统的研究激子/电子空穴等离子体光致发光动力学在体GaAs的各种晶格温度和激发密度。激子和电子-空穴对复合之间的竞争主导了发光的开始。我们表明，金属到绝缘体的转变，诱导的温度和/或激发密度，可以直接监测的载流子动力学和时间分辨的光谱特性的光发射。的光致发光的上升时间的载流子密度的依赖性强烈修改周围的晶格温度为49 K，对应于激子结合能（4.2毫电子伏）。类似地，当激发密度为120- 180 × 10^15 cm^-3时，上升时间对晶格温度的依赖性会发生相对突变，这比考虑了许多体修正后计算出的GaAs莫特密度大5倍。
2005-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
