Electron drift velocity control in GaAs-in-Al2O3 quantum wire transistor structure due to the electron scattering rate alteration
采用系综Monte-Carlo方法模拟了基于GaAs-in-Al 2 O3量子线的晶体管结构中的电子输运,考虑了声子对电子的散射和表面粗糙度对电子输运的影响.在77和300 K下,研究了纵向电场强度为0.1和1.0 kV/cm时,表面粗糙度对电子漂移速度的影响。确定了由于施加到栅极的偏压的变化而导致电子散射率改变的电子漂移速度控制的可能性。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall
Optical probing of spin dynamics of two-dimensional and bulk electrons in a GaAs/AlGaAs heterojunction system
我们提出了时间分辨克尔旋转测量的电子自旋动力学的GaAs/AlGaAs异质结系统,其中包含一个高迁移率的二维电子气(2DEG)。由于这种材料的复杂层结构,克尔旋转信号包含来自三个不同层中的电子自旋的信息:2DEG层、异质结构中的GaAs外延层和下面的GaAs衬底。可以在低泵浦强度下观察到2DEG电子,使用它们具有比体GaAs区域中的电子更小的负g因子。在高泵浦强度下,当在两个层之间使用阻挡两个电子群体混合的阻挡层时,可以区分来自GaAs外延层和衬底的克尔信号。这允许外延层的更强泵浦,这导致有效g因子的偏移。因此,可以使用g因子的差异来区分三个群体。我们通过研究每个种群的自旋动力学如何对温度具有独特的依赖性,以及它们如何与时间分辨的反射信号相关来支持这种解释。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Pinning of a Dynamic Electron-Spin-Resonance Line in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
用电子自旋共振(ESR)方法研究了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子与主晶格原子核的超精细相互作用。在微波和射频双重激发下,我们观察到ESR谱线能被钉扎在一个很窄的磁场范围内,即GaAs晶体核的核磁共振(NMR)附近。我们的观察表明,这种钉扎效应是ESR引起的动态核极化和NMR引起的去极化之间竞争过程的结果。
2001-08-04 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interaction in doped GaAs at high magnetic field
我们观察到一个反转的低温度依赖性的掺杂GaAs的电导率通过施加一个磁场。当Wct = 1时发生这种反转,正如Houghton(PRB 25,2196,1982)预测的那样,由于扩散区中的屏蔽库仑排斥,对电导率进行了校正。这种修正遵循输运弹性时间进入Shubnikov-de Haas制度的振荡行为。对于Wct > 1,我们观察到相互作用校正的Hartree部分被抑制。此外,总校正似乎强烈减少,虽然它的依赖性保持对数。
1997-07-01 cond-mat.mes-hall
Radio-frequency reflectometry on an undoped AlGaAs/GaAs single electron transistor
射频反射仪在亚微米未掺杂的AlGaAs/GaAs器件中演示。无掺杂单电子晶体管(SET)因其电荷稳定性和热循环后稳健的电子性质而成为研究单电子现象的有吸引力的候选者。然而,这些器件需要大的顶栅,这不适合于快速和灵敏的射频反射测量技术。在这里,我们证明射频反射是可能的,在一个未掺杂的SET。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall
Laterally defined freely suspended quantum dots in GaAs/AlGaAs heterostructures
从GaAs/AlGaAs异质结构中形成包含二维电子系统的自由站立梁。量子点接触和(双)量子点使用金属顶栅横向限定。我们调查这些纳米结构的电子性质的输运光谱。自由悬浮纳米结构中的可调谐局域电子态是研究电子-声子相互作用的一个很有前途的工具。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall
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
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
Electron Density Dependence of in-plane Spin Relaxation Anisotropy in GaAs/AlGaAs Two-Dimensional Electron Gas
采用时间分辨克尔旋转技术研究了横向磁场下(001)GaAs/AlGaAs异质结构中二维电子的自旋动力学。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和D 'yakonov-Perel'自旋弛豫的干扰,在150 K以下,面内自旋寿命是各向异性的。面内自旋寿命的比率作为温度和泵浦功率的函数直接测量,显示在2DEG通道中的电子密度强烈影响Rashba自旋轨道耦合。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall
Interaction of nonuniform elastic waves with two-dimensional electrons in AlGaAs-GaAs-AlGaAs heterostructures
本文研究了在AlGaAs-GaAs-AlGaAs异质结中实现的双层电子系统与GaAs层中局域的非均匀弹性模的相互作用。计算了波矢沿[1-10]轴方向、位移矢量位于(1-10)面、界面边界平行于(001)面时,耦合常数与GaAs层厚度与波长之比的关系。结果表明,在GaAs层厚度量级的波长处,耦合常数达到最大值。弹性模式的速度的重整化的情况下,当电子系统是在分数量子霍尔制度。它示出,对于某些模式的依赖性的波矢量上的速度移动的电子系统的状态,这对应于Halperin波函数的过渡下被修改定性。
1999-02-10 cond-mat.mes-hall
Measurements of the density-dependent many-body electron mass in 2D GaAs/AlGaAs Heterostructures
我们确定的密度相关的电子质量,m*,在二维(2D)电子系统的GaAs/AlGaAs异质结进行详细的低温Shubnikov deHaas测量。使用非常高质量的晶体管与可调的电子密度,我们测量m* 在单一的,高迁移率的样品在很宽的范围r_s(6至0.8)。朝向低密度,我们观察到一个快速增加的m* 高达40%。当2>r_s>0.8时,质量值比GaAs的能带质量低约10%.数值计算与我们的数据定性一致,但在细节上有很大的不同。
2004-12-10 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
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Electronic states of (InGa)(AsSb)/GaAs/GaP quantum dots
对(InGa)(AsSb)/GaAs/GaP量子点的电子结构进行了详细的理论研究。该系统是独特的,因为它同时表现出直接和间接跃迁在实空间和动量空间,并在量子信息技术的应用是有吸引力的,显示出优势相比,广泛研究的(In,Ga)As/GaAs点。我们从${\bf k}\neq 0$和${\bf k}= 0$导带和${\bf k}= 0$价带的限制势的检查,通过${\bf k}$ -间接跃迁的${\bf k}\cdot{\bf p}$计算公式,直到$Γ$ -跃迁的激子结构。在整个过程中,我们比较点的GaP和GaAs衬底上获得的结果,使我们能够直接比较(In,Ga)As/GaAs量子点系统。我们还讨论了量子门的实现。
2019-09-11 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
AlGaAs/GaAs single electron transistors fabricated without modulation doping
我们制作了基于AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管,在没有调制掺杂的情况下,它表现出清晰而稳定的库仑阻塞振荡。库仑阻塞峰形的温度依赖性可以用量子区的标准库仑阻塞理论很好地描述。偏置光谱测量使我们能够直接提取充电能量,并显示出激发态传输的明确证据,证实可以分辨点中的单个量子态。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
A Hot Electron Thermocouple and the Diffusion Thermopower of Two-Dimensional Electrons in GaAs
在二维电子系统(2DES)中实现了一种简单的热电子热电偶,并用于测量零磁场下2DES的扩散热电势。这种热电子技术,它不需要微米级的图案化的2DES,是比传统的方法更不敏感的声子拖曳效应。在T ~ 2K温度范围内,我们的热电势结果与Mott扩散热电势公式符合得很好。
2009-03-04 cond-mat.mes-hall
Fermi Liquid Model of Radiation Induced Magnetoresistance Oscillations in GaAs/Al$_x$Ga$_{1-x}$As Heterostructure Two-Dimensional Electron System: Theoretical Evidence of an Electron Reservoir
Zudov等人[Phys. Rev. B { \bf 64},2013 - 11(2001)]最近在GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中观察到的毫米波辐射引起的磁阻振荡,通过引入基于有限温度费米液体直流电导率理论和电子库假设的模型,在理论上再现了这种现象.所获得的振荡模式显示出与Zudov等人的实验结果非常一致,并且与Smet等人的实验观察一致,与辐射场的偏振无关[Phys. Rev. Lett. { \bf 95},116804(2005)]。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall
Optical properties of GaAs/Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As/GaAs quantum dot with off-central impurity driven by electric field
研究了恒定电场和施主杂质对双阱球形量子点GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs中电子带内量子跃迁能量和振子强度的影响。在有效质量近似和矩形势阱势垒模型的框架下,采用波函数展开法求解了无电场时纳米结构中电子波函数的完整集合.结果表明,在电场作用下,基态电子从内势阱隧穿到外势阱。它也影响带内量子跃迁的振子强度。得到了电子与离子杂质的结合能随杂质不同位置处电场强度的变化关系。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Bloch-Grüneisen nonlinearity of electron transport in GaAs/AlGaAs heterostructures
本文报道了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气的非线性输运测量。在施加直流电时,低温微分电阻率获得正校正,其表现出明显的最大值,随后是平台。随着温度的升高,非线性减小并消失。这些观测结果可以理解为,当电子被直流电加热时,从布洛赫-格吕奈森状态到准弹性散射状态的交叉。考虑电子与声学声子相互作用的计算为我们的实验结果提供了合理的描述。
2017-08-31 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
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
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
Charge noise analysis of an AlGaAs/GaAs quantum dot using transmission-type radio-frequency single-electron transistor technique
射频工作的单电子晶体管是一种高灵敏度、快速响应的静电计,它对研究单电荷动力学具有重要的意义。我们使用传输型rf-SET技术研究了AlGaAs/GaAs量子点中的高频(高达1 MHz)电荷噪声。在量子点附近的陷阱上的电子捕获和发射动力学由泊松过程支配。测量单个俘获事件的最大带宽约为1 MHz,这与在可测量电流(~0.1pA)中观察单电子隧穿振荡所需的带宽相同。
2000-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties, spin waves and interaction between spin excitations and 2D electrons in interface layer in Y3Fe5O12 / AlOx / GaAs-heterostructures
描述了在GaAs基衬底上溅射制备亚微米Y3 Fe 5 O 12(YIG)薄膜的方法,并给出了YIG / AlOx /GaAs异质结中铁磁共振(FMR)、自旋波传播以及自旋激发与界面层中二维电子相互作用的研究结果。发现弛豫过程对FMR线宽的贡献约为线宽ΔH的2%。同时,对于所有样品,FMR线宽都很高。溅射YIG薄膜的磁性不均匀性是影响FMR线宽的主要因素。设计了一种在AlOx / GaAs界面上具有二维电子气(2DEG)沟道的晶体管结构,该沟道由YIG薄膜自旋激发控制。观察到自旋激发对流过GaAs 2DEG沟道的电流的有效影响。光照射导致FMR光谱的本质变化。据发现,2DEG电流的增加导致相反的效果,这代表了FMR谱的本质变化。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Self-consistent calculations of phonon scattering rates in GaAs transistor structure with one-dimensional electron gas
考虑碰撞展宽,对GaAs量子线晶体管结构中的声学和极性光学声子散射率进行了自洽计算。还考察了栅偏压对散射率的影响。结果表明,为了严格地处理散射率,重要的是通过薛定谔方程和泊松方程的自洽解搜索电子能级,并考虑碰撞加宽。
2006-04-07 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
Transport Detection of Whirlpools in GaAs Electron Liquid
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS(拉扎诺夫半导体物理研究所西伯利亚分院);Department of Physics, Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学物理系)
研究通过输运测量在GaAs二维电子液中形成大尺度稳态涡旋,揭示其与Gurzhi长度的定量关系,验证了流体动力学类比的适用性。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect induced by electron-electron interaction in disordered GaAs layers with 3D spectrum
结果表明,在重掺杂n型GaAs外延层中观察到的量子霍尔效应是由电子-电子相互作用引起的,其厚度(50-140 nm)大于传导电子的平均自由程(15-30 nm),因而具有三维单粒子谱。最薄样品的霍耳电阻Rxy在小激活能Ea = 0.4K处有一个宽平台。不同样品的横向电导G_xx的不同极小值表现出普遍的温度依赖性(在很大的重新标度温度T/T_0范围内为对数),这使人联想到相干扩散输运中的电子-电子相互作用效应。
1998-10-19 cond-mat.mes-hall
Response of the two-dimensional electron gas of AlGaAs/GaAs heterostructures to parallel magnetic field
本文研究了AlGaAs/GaAs异质结中二维电子气在平行于界面磁场作用下的输运性质。金属相的磁电阻相对于面内磁场和通过样品的电流的取向是正的和弱各向异性的。在低电子密度($n_s< 5\times 10^{10}$ cm $^{-2}$)下,实验数据可以在自旋相关方法内充分描述,而在高$n_s$下,磁阻机制的变化如从$n_s$ -归一化磁阻的独立性推断的。
2000-09-26 cond-mat.mes-hall
Long-lived electron spins in a modulation doped (100) GaAs quantum well
我们用时间分辨的抽运-探测克尔旋转技术测量了14 nm调制掺杂GaAs量子阱的T1自旋寿命。通过调节探测激光的波长来选择量子阱。在1.5 K和5.5 T下测量的T1寿命超过1微秒,超过了在GaAs和II-VI量子阱中测量的典型T2* 寿命的数量级。我们观察到核极化的影响,这在很大程度上是可消除的同时核磁共振,以及两个不同的寿命在某些条件下,可能导致探测两个不同的本地化的电子子集。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation due to random Rashba spin-orbit coupling in GaAs (110) quantum wells
利用全微观动力学自旋Bloch方程方法研究了对称GaAs(110)量子阱中随机Rashba自旋轨道耦合引起的自旋弛豫.所有相关的散射,如电子-杂质,电子-介电-光学-声子,电子-声学-声子,以及电子-电子库仑散射明确包括在内。计算结果与Müller { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 101},206601(2008)]中进行参数值的合理选择。我们还预测,自旋弛豫时间的温度依赖性在低杂质浓度的情况下出现一个峰值,这源于电子-电子库仑散射。
2010-02-20 cond-mat.mes-hall
Spin Susceptibility of a 2D Electron System in GaAs towards the Weak Interaction Region
我们确定自旋极化率$χ$在弱相互作用制度的可调,高品质,在GaAs/AlGaAs异质结的二维电子系统。能带结构影响,修改质量和g因子,仔细考虑,因为它们变得明显的大电子密度的弱相互作用制度。当适当地归一化时,$χ$随着密度的增加从3单调地减小到1.1,在我们的实验范围从0.1到$4\times10^{11} cm^{-2}$。在高密度极限下,$χ$正确地趋向于$χ\to 1$,并与最近的理论比较好。
2005-11-28 cond-mat.mes-hall
Linear scaling calculation of a n-type GaAs quantum dot
介绍了一种在局域密度近似下计算大型复杂系统电子性质的线性标度方法。该方法是基于Chebyshev多项式展开和含时方法,这是测试在计算模型n型GaAs量子点的电子结构。
2007-07-31 cond-mat.mes-hall
Mach-Zehnder Interferometric device for spin filtering in a GaAs/AlGaAs electron gas
在同时具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的GaAs/AlGaAs电子气中,提出了一种利用量子自旋干涉的自旋滤波器件。该装置通过分离自旋向上和自旋向下分量而没有磁场梯度来实现极化电子流。我们发现两个广泛的自旋过滤制度,其中一个干涉仪具有对称的武器,需要一个小的磁通量来实现自旋分离,和其他的非对称武器的路径长度的变化呈现一个额外的相位模拟的磁场的影响。我们确定的设备,其中最佳的电子极化的值范围内发现在2D电子气实现的操作点。这两种设备设置适用于任意入射电子极化,并在入射电子带内的宽能量范围内工作。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall
Gating of high-mobility two-dimensional electron gases in GaAs/AlGaAs heterostructures
我们研究了AlGaAs异质结构中的高迁移率二维电子气,采用肖特基栅相关的测量样品的电子密度和迁移率。令人惊讶的是,我们发现,两种不同的样品配置可以设置在原位的迁移率diering的一个因素超过两个在很宽的密度范围。这一观察结果进行了讨论,在掺杂层之间的电荷重新分布,并为未来的门控高迁移率电子气的设计有关。
2010-02-18 cond-mat.mes-hall
Tuning of few-electron states and optical absorption anisotropy in GaAs quantum rings
本文从理论上研究了在Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和Dresselhaus自旋轨道相互作用(DSOI)存在下,GaAs量子环(QR)的电子和光学性质。采用组态相互作用(CI)方法精确计算了多电子QR的本征值和本征态。我们的数值计算结果表明,由RSOI和DSOI诱导的对称性破缺导致了多电子态的各向异性分布。库仑相互作用提供了额外的调制的电子分布,从而在量子环的光吸收指数。通过调节量子环中的磁场/电场和/或电子数,可以显著改变其光学性质。我们的理论提供了一种新的方法来控制多电子态和QR的光学性质的混合调制或仅通过电气手段。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
A study of transport suppression in an undoped AlGaAs/GaAs quantum dot single-electron transistor
本文报道了一种基于非掺杂AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管的输运阻断特性的研究。我们观察到抑制运输通过基态的点,以及负微分电导在有限的源漏偏置。这些特征的温度和磁场依赖性表明引线和量子点态之间的耦合被抑制。我们将其归因于两种可能的机制:自旋效应,其根据总自旋的变化确定是否允许特定的电荷跃迁,以及点中电子的相干隧穿产生的干涉效应。
2013-10-18 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
Heterostructure design to achieve high quality, high density GaAs 2D electron system with $g$-factor tending to zero
流体静压是一种有用的工具,可以调整固态材料中的几个关键参数。例如,在GaAs二维电子系统(2DES)中的Landé $g$ -因子预期在足够大的流体静压下从其体值$g\simeq-0.44$变为零,甚至变为正值。虽然这提出了一个有趣的平台,调查电子-电子相互作用的系统与$g=0$,研究是相当有限的,因为GaAs 2DES密度显着降低,增加流体静压。在这里,我们展示了一个基于导带排列随压力变化的简单模型,定量解释了这种常见的趋势。此外,我们证明,通过创新的异质结构设计,可以抑制2DES密度的下降超过3倍。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Quantum corrections to the conductivity and Hall coefficient of a 2D electron gas in a dirty AlGaAs/GaAs/AlGaAs quantum well: transition from diffusive to ballistic regime
本文报道了AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中低迁移率、高密度二维电子气在宽温度范围(1.5 K - 110 K)内纵向电导率和霍尔系数的量子修正实验研究。这个温度范围涵盖了我们的样品的扩散和弹道相互作用制度。因此,可以研究纵向电导率和霍尔效应的交叉区域。
2004-12-17 cond-mat.mes-hall
Electron spin orientation under in-plane optical excitation in GaAs quantum wells
我们研究了GaAs/AlGaAs量子阱中电子自旋在生长方向激发和面内激发时的光学取向。时间和偏振分辨的光致发光激发测量结果表明,共振激发的重空穴导带跃迁,一个可以忽略不计的程度的电子自旋极化面内激发和近100%的激发在生长方向。对于光-空穴导带跃迁的共振激发,激发的电子自旋极化对于面内激发(在生长方向上)具有与激发到连续体中相同(相反)的方向。利用精确的多带激子吸收理论,充分考虑了电子-空穴库仑关联和重空穴-光空穴耦合,很好地解释了实验结果。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall
Tuning the electrically evaluated electron Lande g factor in GaAs quantum dots and quantum wells of different well widths
本文研究了不同阱宽GaAs量子阱结构量子点中电子的Lande g因子。我们首先通过电子自旋共振的电阻检测来确定量子阱的朗德电子g因子,并将其与通过磁输运分析确定的增强电子g因子进行比较。接下来,我们使用这些量子阱形成横向限定的量子点,并从量子点内的共隧穿和近藤效应的分析中提取电子g因子。我们的结论是,朗德电子g因子的量子点主要是由电子g因子的量子阱表明,阱宽是一个理想的设计参数的g因子工程量子点。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall
Influence of illumination on the quantum lifetime in selectively doped single GaAs quantum wells with short-period AlAs/GaAs superlattice barriers
在温度T = 4.2 K,磁场B < 2 T的条件下,研究了具有短周期AlAs/GaAs超晶格势垒的选择性掺杂GaAs单量子阱中高迁移率、高载流子浓度的二维电子气的光照效应.结果表明,在低温下的研究异质结构的照明导致的浓度,迁移率和量子寿命的电子的增加。由于调制超晶格掺杂的单个GaAs量子阱的照明的量子寿命的增加被解释为远程电离施主的有效浓度的降低。
2023-01-10 cond-mat.mes-hall
Inducing electron spin coherence in GaAs quantum well waveguides: Spin coherence without spin precession
在没有外加或外加直流磁场的量子阱波导中,通过光-空穴跃迁诱导电子自旋相干。在没有自旋旋进的情况下,通过光谱域相干非线性光学响应中的量子干涉效应来检测诱导的自旋相干性。我们用一个简单的少能级模型定性地解释了实验结果,该模型仅以光学跃迁选择定则为基本成分。
2004-10-08 cond-mat.mes-hall
Electron g-factor determined for quantum dot circuit fabricated from (110)-oriented GaAs quantum well
半导体量子点电路的衬底取向的选择提供了定制自旋电子学性质的机会,例如用于特定功能的g因子。在这封信中,我们演示了一个由(110)取向GaAs量子阱制作的少电子双量子点电路的工作。我们估计面内电子g因子从增强的点间隧穿(泄漏)电流接近零磁场的配置文件。由于泡利不相容而导致的自旋阻断可以阻断点间隧穿。然而,由于电子自旋状态和主体材料的核自旋之间的超精细相互作用介导的自旋触发器过程,这种阻断变得不活跃。对于平行于方向[11(bar)0]的磁场,g因子的绝对值约为0.1,比由广泛使用的标准(001)GaAs衬底上生长的材料制成的可比电路的g因子低约四倍,并且与通过纯光学手段确定的在(110)GaAs衬底上生长的量子阱结构的报告值一致。
2021-11-14 cond-mat.mes-hall
Electron Temperature and Electron-Electron Scattering Length in GaAs/AlGaAs Using Mesoscopic Multiparallel Aperture Geometries
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Princeton University(普林斯顿大学)
本研究利用GaAs/AlGaAs介观多平行孔结构,通过半经典回旋轨道实验量化电子温度与电子-电子散射长度,揭示了超弹道电导特征。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall
Metal-Insulator Transition in a Disordered Two-Dimensional Electron Gas in GaAs-AlGaAs at zero Magnetic Field
在Ga(Al)As异质结构中发现了B=0时二维电子气中的金属-绝缘体转变,其中在异质界面下方仅3 nm处掺入了高密度的自组装InAs量子点。这种转变发生在电阻h/e^2附近,临界载流子密度为1.2 × 10^11 cm ^-2。在我们的样品中,电子-电子相互作用的影响预计是相当弱的,而无序起着至关重要的作用。
1998-08-27 cond-mat.mes-hall
Interference of magnetointersubband and phonon-induced resistance oscillations in single GaAs quantum wells with two populated subbands
在大填充因子下,研究了具有两个布居子带的GaAs量子阱中的低温电子磁输运。磁子带间(MIS)和声声子诱导的耗散电阻振荡被发现是共存的,但相互干扰。实验表明,MIS振荡的振幅显着增强声子,声子散射和子带间电子跃迁之间的“建设性干涉”。量子振荡的温度阻尼被发现与相当大的电子-电子散射引起的朗道能级展宽有关。
2009-12-22 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
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
Electric-Field-Induced Nuclear Spin Resonance Mediated by Oscillating Electron Spin Domains in GaAs-Based Semiconductors
我们证明了一种替代的核自旋共振使用射频(RF)电场(核电共振:NER),而不是磁场。NER是基于电子自旋的电子控制,形成畴结构。施加到栅极的RF电场激发畴壁的空间振荡,并且因此激发超精细场到核自旋的时间振荡。NER谱的RF功率和突发持续时间依赖性提供了对核自旋和振荡畴壁之间的相互作用的洞察。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall
Interplay of Electron and Nuclear Spin Noise in GaAs
我们目前的自旋噪声(SN)测量的施主束缚电子在超纯GaAs:Si的时间动态超过六个数量级,从毫秒到纳秒的合奏。在施主束缚激子跃迁处检测到的SN光谱显示了基于III-V族半导体系统的普遍存在的相互电子和核自旋相互作用的多方面动力学机制。实验清楚地揭示了零外磁场下电子自旋进动的有限Overhauser位移和零频率附近的第二个贡献,该贡献来自于平行于核自旋涨落的电子自旋分量。此外,在非常低的频率与时间相关的核自旋起伏的功能,明确解决了使它有可能在零和低磁场研究复杂的核自旋动力学。研究结果与电子和核SN的发展模型一致。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall
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