TCAD model for TeraFET detectors operating in a large dynamic range
我们提出了AlGaAs/InGaAs和AlGaN/GAN和硅TeraFET,等离子体场效应晶体管(FET)的技术计算机辅助设计(TCAD)模型,用于在宽动态范围内验证的太赫兹(THz)检测。模拟结果与AlGaAs/InGaAs异质结FET(HFET)的实验数据吻合良好,并在动态范围的低端,与TeraFET探测器的分析理论。该模型结合了在实验中观察到的太赫兹辐射的高强度的响应饱和效应,并揭示了与不同的机制,为不同的材料系统的响应饱和的物理。这些机制包括栅漏、速度饱和和雪崩效应。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Weak antilocalization in a strained InGaAs/InP quantum well structure
实验研究了应变InGaAs/InP量子阱结构中由于电导的干涉修正引起的弱反局域化效应。从倾斜磁场中的测量,它表明,无论是弱本地化和WAL功能只依赖于磁场的垂直分量的倾斜角度小于84度。弱的反定域效应表现出非单调的依赖于栅极电压,这不能解释的自旋轨道耦合的Rashba或Dresselhouse机制。为了描述电导率的磁场依赖性,有必要假设自旋-轨道散射时间取决于外部磁场,该外部磁场抑制有效的自旋-轨道相关的磁场周围的自旋进动。
2003-11-05 cond-mat.mes-hall
Heavy and light hole minority carrier transport properties in low-doped n-InGaAs lattice matched to InP
用简单的电学方法测量了低掺杂n-InGaAs中InP/InGaAs双异质结的少子扩散长度。重空穴和轻空穴的贡献也使用这种方法提取,包括少数载流子迁移率和寿命。重空穴最初由于其较高的价带态密度而主导传输,但在大的扩散距离处,轻空穴由于其较大的扩散长度而开始主导传输。结果发现,在室温下,对于8.4 x 10^15 cm-3的n-InGaAs掺杂,重空穴的扩散长度为54.5 +/- 0.6微米,而轻空穴的扩散长度超过140微米。重空穴的迁移率为692 +/- 63 cm-2/Vs,寿命为1.7 +/- 0.2微秒,而轻空穴的迁移率为6200 +/- 960 cm-2/Vs,寿命稍长,为2.6 +/- 1.0微秒。所提出的方法,这是有限的低注入条件下,能够准确地解决少数载流子输运特性。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection and enhanced subgap conductance in NbN/Au/InGaAs-InP junctions
本文报道了在InGaAs/InP异质结中,用NbN超导电极、10 nm的Au薄中间层和二维电子气形成高透明超导体/普通金属/二维电子气结。利用新开发的Au/NbN蒸发和400 ℃快速退火工艺获得了高的结透明性。这使我们能够观察到第一次在超导能隙内的超导体-2DEG邻近系统中的微分电阻与显着的双浸结构的减少。研究了垂直于二维电子气平面的磁场对界面微分电阻的影响。已经发现,在高磁场中保持减小的子隙电阻。零场数据进行了分析,在先前建立的准经典模型的邻近效应。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall
Electron transport in gated InGaAs and InAsP quantum well wires in selectively-grown InP ridge structures
本工作的目的是制备嵌在InP脊结构中的带状InGaAs和InAsP线,并研究它们的输运性质。包含导线的InP脊结构通过化学束外延(CBE)在预图案化的InP衬底上选择性地生长。为了优化电子传输的生长和微制造工艺,我们使用标准传输和Shubnikov-de Haas测量来探索欧姆接触电阻、电子密度和迁移率作为线宽的函数。在低温下的脊结构揭示了可再现的介观电导波动。我们还制作了具有亚微米栅电极的脊结构,该结构具有非泄漏门控和良好的夹断特性,可用于器件操作。使用这样的包裹栅电极,我们证明了线可以分裂,形成量子点证明了在传输测量的库仑阻塞振荡。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-orbit effects in a strained InGaAs/InP quantum well structure
目前有大量的努力来探索半导体结构中的自旋-轨道效应,最终目标是用门来操纵电子自旋。因此,寻找具有大自旋轨道耦合的材料是重要的。本文报道了应变InGaAs/InP量子阱中自旋轨道效应的研究结果。自旋-轨道弛豫时间,从弱反局域化效应确定,被发现依赖于非单调的栅极电压。自旋轨道散射率在电子密度为$n=3\times 10^{15} m^{-2}$时具有最大值$5\times 10^{10}s^{-1}$。散射率从这两个增加和减少密度。在电子浓度为$n=6\times 10^{15} m^{-2}$时,最小测量值约为$10^9 s^{-1}$。这种行为不能解释的Rashba也没有散装Dresselhaus机制,但归因于在不同的量子阱界面的不对称性或应变效应。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Spin splitting of electron states in lattice-mismatched (110)-oriented quantum wells
我们发现,对于晶格失配的锌-锗-型(110)生长量子阱,应变诱导的自旋轨道耦合对电子子带的零磁场自旋劈裂有重要贡献。结合包络函数理论和原子紧束缚方法,我们计算了实际量子阱的自旋轨道分裂常数。结果表明,在常规GaAs/AlGaAs结构中,由于晶格失配引起的应变可以显著地改变自旋分裂,而在InGaAs/GaAs结构中,它起着重要的作用,甚至可以改变自旋分裂常数的符号。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall
Evidence for a Quantum Hall Insulator in an InGaAs/InP Heterostructure
研究了低迁移率InGaAs/InP异质结中平台-绝缘体(PI)跃迁的量子临界行为。通过反转磁场(B)的方向,我们可以得到一个平均霍尔电阻ρ_xy,它在整个PI跃迁过程中都保持在稳定值h/e^2处量子化。我们提取了PI跃迁的临界指数λ ′ = 0.57 +/-0.02,其与先前从平台-平台(PP)跃迁获得的确定值0.42 +/-0.04略有不同(并且可能更准确)。
2001-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-axis Hall transducer based on semiconductor microtubes
研制了一种基于GaAs/AlGaAs/InGaAs微管的三轴霍尔传感器。证明了用这种传感器同时测量所有三个磁场分量的可能性。还表明可以用聚二甲基硅氧烷包装换能器的独立部件,以保护这些部件免受机械作用的影响。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Experimental Observation of the Inverse Spin Hall Effect at Room Temperature
我们在AlGaAs/InGaAs量子阱中的二维电子气中观察到了逆自旋霍尔效应。具体地说,我们发现,一个不均匀的自旋密度引起的光注入引起的电流横向的自旋极化和它的梯度。自旋霍尔电导率可以从这样的测量通过爱因斯坦关系和昂萨格关系推断,并发现具有$0.5(e^{2}/h)$的数量级。在室温和宏观尺寸的样品中进行了观察,表明逆自旋霍尔效应是一种强的宏观输运现象。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
Electron spin-orbit splitting in InGaAs/InP quantum well studied by means of the weak antilocalization and spin-zero effects in tilted magnetic fields
通过同时测量SdH振荡中的弱反定域效应(WAL)和拍频效应,实验研究了门控InGaAs/InP量子阱结构中塞曼自旋分裂与Rashba自旋轨道项的耦合.塞曼分裂的强度通过倾斜磁场来调节,其中SdH振荡中的自旋零并不总是存在,而是通过倾斜来增强。在倾斜场中,自旋轨道分裂和塞曼分裂不是相加的,并给出了能级的简单表达式。Rashba参数和电子g因子是从倾斜场中自旋零点的位置提取的。从自旋零和弱反定域测量得到的自旋-轨道耦合强度有很好的一致性。
2005-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Separating parallel conduction from two-dimensional magnetotransport in high mobility InP/InGaAs MOCVD-grown heterostructures
在这封信中,高迁移率InGaAs/InP异质界面的四点磁输运测量从1.6 K到300 K和从0到15 T,并分析显示,由此的二维(2D)积累层的迁移率和密度可以分别从平行导电掺杂剂层在所有,但一个小的中间温度范围内的特征。标准的磁输运机制被定义为温度从1.6 K增加到300 K,即量子霍尔(QH),Shubnikov de Haas(SdH)和Drude机制(D),并在QH和D机制中应用不同的分析来分别推导两个层的密度和迁移率。定量条件的中间SdH政权的定义,在此范围内,QH和D分析失败。推导了InP外延层/衬底界面上无意施主的密度和激活能。在基础温度下,QH最小值在nu = 20时解析到B = 0.4 T,显示迁移率为mu = 160,000 cm^2/Vs。在这种高质量结构中,2D系统在高达至少40 K的温度下保持这种高迁移率。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental study of weak antilocalization effect in a high mobility InGaAs/InP quantum well
研究了高迁移率栅控InGaAs/InP量子阱结构中与量子干涉修正相关的磁电阻随温度、栅压和倾斜磁场角度的变化。特别注意的是,当弱反局域化效应突出时,相位破碎和自旋轨道散射时间的实验提取。与金属和低迁移率半导体相比,高迁移率样品中的特征磁场$B_{tr} = \hbar/4eD τ$非常小,并且干涉效应的实验依赖性延伸到大几百倍的场。因此,在这些条件下拟合实验结果需要对任意磁场有效的理论。然而,人们发现,如果不引入一个约为2的额外的、经验的比例因子,这样的理论就无法拟合实验数据。在倾斜磁场中的测量以及作为温度的函数的测量表明,弱定域效应和弱反定域效应具有相同的轨道起源。拟合的数据证实,无论是弱本地化或弱反本地化峰的低场特征的宽度,是由相断裂时间,也建立了在高场极限观察到的普遍(负)磁阻与温度无关的自旋轨道散射时间。
2003-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-Noise GaAs Quantum Dots for Quantum Photonics
量子点既是单光子源又是单自旋的宿主。这种组合使得拉曼光子的确定性生成-带宽匹配到原子量子存储器-以及光子簇状态的生成,这是量子通信和基于测量的量子计算中的资源。AlGaAs中的GaAs量子点可以在频率上与基于铷的光子存储器相匹配,并且与广泛使用的InGaAs量子点相比,具有潜在的改善的电子自旋相干性。然而,它们的电荷稳定性和光学线宽通常比它们的InGaAs对应物差得多。在这里,我们嵌入GaAs量子点到一个$n$ - $i$ - $p$ -二极管专门设计用于低温操作。我们展示了超低噪声的行为:通过库仑阻塞,接近寿命限制的线宽,电荷控制,没有闪烁。我们观察到高保真光学电子自旋初始化和长的电子自旋寿命为这些量子点。我们的工作为接近光谱红色部分的低噪声量子光子学建立了材料平台。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase Diagram of Quantum Hall Breakdown and Non-linear Phenomena for InGaAs/InP Quantum Wells
我们研究了由应变InGaAs/InP量子阱制成的霍尔条器件中的非线性磁输运:一种具有吸引人的自旋电子学性质的材料系统。从广泛的地图的纵向微分电阻(r_xx)作为电流和磁场(B-)的函数的相位图生成的量子霍尔击穿在强量子霍尔制度达到填充因子$ν$ =1。通过仔细照明,电子片密度(n)以小步递增,这提供了对输运特性如何随n演变的洞察。我们深入探讨了整数量子霍尔击穿的能量学,并提供了一个简单的图片的主要特点,在r_xx地图。一个简单的隧道模型,捕捉了一些特性的功能。参数,如临界霍尔电场和交换增强的g-因子奇数填充因子,包括nu=1提取。一个详细的检查是由B-场的依赖性的临界电流确定的两种不同的方法和编译为不同的n值。一个简单的重标度程序,允许临界电流数据点从r_xx最大值均匀填充崩溃到一个单一的曲线上。交换增强的g-因子奇数填充提取的编译数据,并进行比较,通过传统的热活化测量确定的。交换增强的g因子被发现随着n的减小而增加。
2018-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Metamorphic InAs/InGaAs QWs with electron mobilities exceeding $7\times10^5cm^2/Vs$
本文研究了应变缓减InAlAs缓冲层对用分子束外延方法在GaAs上生长的变质InAs/InGaAs量子阱的影响。通过X射线衍射和高分辨率透射电子显微镜对缓冲层、InGaAs势垒和InAs阱中的残余应变进行了评估。通过仔细选择缓冲层的成分分布和厚度,可以生长厚度高达7 nm的嵌入InAs量子阱的几乎无应变的InGaAs势垒。这允许达到低温电子迁移率远高于以前报道的GaAs上通过变质生长获得的样品,并与InP衬底上生长的样品所实现的值相当。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Few-electron quantum dots in III-V ternary alloys: role of fluctuations
本文对化学束外延生长的InGaAs/InP和InAsP/InP量子阱结构中栅量子点的电子输运性质进行了实验研究。对于InGaAs量子阱的情况,由于电势波动,量子点直接在窄栅电极下方形成。我们测量了单个量子点在少电子区的库仑阻塞金刚石,并在微波辐射下观察到光子辅助隧穿峰。在高磁场下观察到单重态-三重态跃迁和量子霍尔区的库仑阻塞效应。对于InAsP量子阱,偶然的三重量子点的形式也是由于在一个单点布局内的潜在波动。通过传输测量观察到可调四极点。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Role of linear and cubic terms for the drift-induced Dresselhaus spin-orbit splitting in a two-dimensional electron gas
通过测量面内电场对GaAs/AlGaAs和InGaAs/GaAs(001)量子阱中二维电子气自旋旋进频率的影响,测量了二维电子气的Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI).测量的自旋轨道诱导的自旋分裂是线性的漂移速度,即使在该政权的立方Dresselhaus SOI是重要的。我们所测得的分裂Dresselhaus耦合参数,量子阱限制,费米波数和应变效应。由此,定量地确定耦合参数,包括其符号。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extreme sensitivity of the spin-splitting and 0.7 anomaly to confining potential in one-dimensional nanoelectronic devices
量子点接触(QPC)已经显示出作为自旋电子学应用的纳米级自旋选择元件的前景,并且在电子多体效应(如0.7 x 2e^2/h异常)的研究中具有根本意义。我们报告的依赖关系的1D兰德g-因子g* 和0.7异常的电子密度和限制在QPC与两种不同的顶栅架构。我们得到的g* 值高达2.8的最低一维子带,显着超过以前的平面g因子值在AlGaAs/GaAs QPC,并接近InGaAs/InP QPC。我们表明,g* 是高度敏感的限制电位,特别是对于最低的一维子带。这表明QPC的限制潜力的仔细管理可以使自旋电子应用所需的高g*,而无需诉诸窄隙材料,如InAs或InSb。0.7异常和零偏峰值对约束势也高度敏感,解释了文献中0.7异常的相互冲突的密度依赖性。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall
Detection of large magneto-anisotropy of electron spin dephasing in a high-mobility two-dimensional electron system in a $[001]$ GaAs/AlGaAs quantum well
在时间分辨法拉第旋转实验中,我们在掺杂$n$调制的GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As单量子阱中探测到电子自旋退相时间的面内各向异性。SDT用施加在GaAs量子阱的$[110]$和$[1\bar{1}0]$面内晶体方向上的$B\le 1$ T的磁场测量。对于沿$[1\bar{1}0]$的场,我们发现SDT比垂直方向大约2倍。考虑D'yakonov-Perel '和Bir-Aronov-Pikus机制,通过数值求解动力学自旋Bloch方程,进行了全微观计算,定量地再现了实验结果。这种数据的定量分析使我们能够确定我们样本中Rashba和Dresselhaus项的相对优势。此外,我们可以估计在$[110]$ {\em inplane}方向上排列的自旋的SDT为几纳秒的量级,这比在垂直{\em inplane}方向上的大两个数量级。
2007-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Conductance of a Two-Dimensional Electron Gas with Spin-Orbit Coupling at the Presence of Lateral Periodic Potential
我们计算了在周期势和垂直磁场中,具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气磁子带中的霍尔电导分布。在这种半导体结构中,自旋-轨道耦合混合了不同磁性子带的状态,并且与无自旋粒子的情况相比改变了它们的霍尔电导的分布。计算了具有弱($AlGaAs/GaAs$)和相对强($GaAs/InGaAs$)SO和Zeeman相互作用的半导体结构。完全占据的磁子带的霍尔电导取决于系统参数,并且可以在相邻子带彼此接触时改变。结果表明,在具有较强SO耦合的实际半导体结构中,Hall电导的分布不同于\cite{Thoul}等人预言的无自旋轨道耦合系统的量子化规律.在弱SO相互作用和相对大的晶格周期的情况下,磁子带的霍尔电导与无自旋粒子的霍尔电导相同,但随着晶格周期的减小和相邻两个磁子带的相互接触,霍尔电导的分布发生了剧烈的变化。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
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。
2006-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral signatures of high-symmetry quantum dots and effects of symmetry breaking
一系列基于光致发光光谱的方法被用来严格识别和研究所有的主要光谱特征(超过三十条发射线)的位置控制InGaAs/AlGaAs量子点(QD)沿[111]B生长在倒四面体金字塔。研究的量子点揭示了一个封闭的电子能级,一个重空穴类能级和一个轻空穴类能级的签名。通过偏振分辨光谱、激发功率依赖性、晶体温度依赖性和时间单光子相关测量研究了这些量子点中形成的各种重-轻-空穴混合激子复合物。所提出的方法,它只需要一个最小的理论输入,使严格的光谱识别的精细结构模式,包括弱和光谱重叠的发射线。此外,它允许所涉及的电子-空穴和空穴-空穴交换相互作用能从测量中推导出来。复杂的精细结构模式定性理解群论,并显示出非常敏感的精确对称的量子点。发现受空穴-空穴交换相互作用影响的发射模式对于识别具有高$C_{3v}$对称性的QD和探测对称性破缺特别有用。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
New Insights into the Plateau-Insulator Transition in the Quantum Hall Regime
我们测量了低迁移率InGaAs/GaAs量子阱中平台-绝缘体(PI)跃迁的量子临界行为。两个不同值的电子密度测量的纵向电阻率遵循指数律,从中我们提取临界指数Kappa = 0.54和0.58,与先前获得的InGaAs/InP异质结的值(Kappa = 0.57)很好地吻合。这为非费米液体临界指数提供了证据。通过反转磁场的方向,我们发现平均霍尔电阻在PI跃迁过程中保持在平台值h/e ^2处量子化。从霍尔电阻与量子化值的偏差,我们得到了标度的修正。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Quantum critical behaviour of the plateau-insulator transition in the quantum Hall regime
高场磁输运实验为研究积分量子霍尔效应中的平台-绝缘体相变提供了一个很好的工具。在这里,我们回顾了最近的低温高场磁输运的研究进行了几个InGaAs/InP异质结和InGaAs/GaAs量子阱。我们发现在临界填充因子$ν_{c}$ ~ 0.5附近的纵向电阻率$ρ_{xx}$遵循普适标度律$ρ_{xx}(ν, T) \propto exp[-Δν/(T/T_{0})^κ]$,其中$Δν=ν-ν_{c}$ .临界指数$κ$等于$0.56 \pm 0.02$,这表明平台-绝缘体转变属于非费米液体普适类。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin properties in droplet epitaxy-grown telecom quantum dots
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
通过MOVPE滴状外延生长的InAs/InGaAs/InP量子点表现出低g因子和长自旋弛豫时间,适用于量子信息应用。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall
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。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
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。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Collective modes in two- and three-dimensional electron systems with Rashba spin-orbit coupling
除了电荷等离子体激元,具有Rashba型自旋轨道耦合(SOC)的2D电子系统还支持自旋扇区中的三种集体模式:手征自旋模式。我们研究了任意强SOC的广义随机相位近似中电荷和自旋模的色散及其相互耦合,以及二维和三维系统。在2D和3D中,我们发现电荷等离子体激元仅耦合到三个手征自旋模式中的一个。这种耦合示出影响的模式在有限的,但不是在零波数的色散。在3D中,手征自旋模式被粒子-空穴激发强烈阻尼,并且在弱的电子-电子相互作用下消失。朗道阻尼的手征自旋模式在3D中是直接相关的事实,即,在2D相反,有没有自旋分裂子带之间的粒子空穴激发的间隙。无隙连续体也负责3D中电荷等离子体激元的朗道阻尼-SOC系统的一个定性的新特征。我们还讨论了干净的二维和三维系统的光学电导率,并表明SOC引入频谱权重在有限的频率,这样的总和规则是满意的。面内横向手征自旋模在有限数目处表现为色散峰,可以用衍射光栅测量。我们还讨论了可能的实验表现的手性自旋模式在半导体量子阱,如InGaAs/AlGaAs和3D巨型Rashba材料的BiTeI家庭。
2014-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of Strain Compensation on Electron Mobilities in InAs Quantum Wells Grown on InP(001)
本研究通过降低 InGaAs 包覆层 In 组分引入拉伸应变补偿,突破 InAs 量子阱 ≤7 nm 临界厚度限制,实现 2 K 下 1.16×10⁶ cm²/Vs 峰值迁移率,并评估量子寿命与 Rashba 自旋分裂。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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。
2015-07-06 cond-mat.mes-hall
Observation of the quantized Hall insulator in the quantum critical regime of the two-dimensional electron gas
本文研究了量子临界区二维电子气平台-绝缘体相变附近的霍尔电阻$R_H$。在临界场$B_c$为17.2 T的低迁移率InGaAs/InP异质结构上进行的高场磁输运数据表明,当$T \to 0$时,霍尔电阻$R_H$在接近临界填充分数($ν_c$ = 0.55)的$h/e^2$处量子化。通过利用从磁输运数据中提取的通用标度函数,我们表明,$R_H$在绝缘相的极限$T \to 0$是在$h/e^2$量子化的标度参数$Δν/(T/T_0)^κ$与$Δν= ν- ν_c$的所有值。然而,作为$Δν$(或磁场)的函数,霍尔电阻在所有值$ν< ν_c$的极限$T \to 0$中发散。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
Imaging Electron Motion in Graphene
半导体物理学的研究已经发展到二维(2D)材料的研究,其中表面控制电子输运。扫描探针显微镜(SPM)是一种理想的工具,图像电子运动在这些设备中使用的SPM尖端作为扫描门。在GaAs/AlGaAs异质结构中的二维电子气(2DEG)的先前工作中,对许多现象进行了成像,包括来自量子点接触的电子流以及少数电子量子点的调谐。这种方法也被用来研究生长在InAs/InP纳米线异质结构中的InAs量子点。石墨烯等新型二维材料在基础研究和应用方面显示出巨大的潜力。我们已经扩展或先前的工作,以成像单原子层石墨烯中的电子沿着回旋加速器轨道的运动,该单原子层石墨烯在石墨烯中的第一磁聚焦峰上从一个点接触传递到第二点接触。带电的SPM尖端使电子从一个触点传递到另一个触点,从而改变电导。电导变化对尖端位置的曲线图呈现了电子流的图像。低温扫描电容显微镜(SCM)与位于SPM尖端附近的敏感电荷放大器实现了0.13 e/Hz 1/2的高空间分辨率100 nm,这有望是有用的研究纳米器件的电子行为。
2016-08-07 cond-mat.mes-hall
Emission from quantum-dot high- microcavities: transition from spontaneous emission to lasing and the effects of superradiant emitter coupling
测量和计算结果的一类新的发射器在腔量子电动力学制度的发射特性。该结构基于高精细度GaAs/AlAs微柱腔,每个微柱腔具有由InGaAs量子点层组成的活性介质,并且具有将大部分自发发射引导到一个腔模式(高β因子)中的显著特征。本文表明,通常的标准与传统的(低β因子)腔,一个尖锐的非线性输入-输出曲线伴随着显着的线宽变窄,激光必须加强的时间相等的二阶光子自相关函数确认激光。它还将表明,等时间的二阶光子自相关函数对于识别超辐射是有用的,超辐射是与量子点一起工作的高微腔中可能的相关性的表现。在巩固收集到的数据和识别激光作用的物理基础方面,理论和实验都表明只依赖于腔内光子数。这一点的证据来自于我们所有关于发射相干性和波动的测量和计算数据,从LED和腔增强LED到激光器,都位于相同的两条曲线上:一条是线宽变窄与腔内光子数的关系,另一条是g(2)(0)与腔内光子数的关系。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall physics.optics