Особенности осцилляций Шубникова–де Гааза проводимости высокоподвижного двумерного дырочного газа в квантовой яме SiGe/Ge/SiGe

• Published in: Физика низких температур
• Date: 2006
• Main Authors: Комник, Ю.Ф., Беркутов, И.Б., Андриевский, В.В, Миронов, О.А., Миронов, М., Ледли, Д.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2006
• Subjects: Низкоразмерные и неупорядоченные системы
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120040
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Особенности осцилляций Шубникова–де Гааза проводимости высокоподвижного двумерного дырочного газа в квантовой яме SiGe/Ge/SiGe / Ю.Ф. Комник, И.Б. Беркутов, В.В. Андриевский, О.А. Миронов, М. Миронов, Д. Ледли // Физика низких температур. — 2006. — Т. 32, № 1. — С. 109-114. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Изучены осцилляции Шубникова–де Гааза в двумерном дырочном газе в квантовой яме из
 чистого германия в гетероструктуре SiGe/Ge/SiGe с концентрацией дырок p(H) 5,68·10¹¹ см²
 и подвижностью μ= 4,68·10⁴ см²
 ·В⁻¹·с⁻¹ в магнитных полях до 15 Тл при температуре от 40 мК
 до 4 К. Обнаруженное отклонение от известного соотношения, описывающего осцилляции про-
 водимости в эффекте Шубникова–де Гааза, объяснено дополнительным размытием уровней
 Ландау, связанным с существованием в плоскости двумерного газа неоднородного распределе-
 ния концентрации носителей заряда, и, соответственно, их энергии. Предполагается, что по-
 следнее связано с естественными вариациями ширины ямы на величину атомной ступеньки. Из
 температурного изменения амплитуды осцилляций определена эффективная масса дырок
 (m*- 0,112m₀), а из зависимости амплитуды от магнитного поля — квантовое время рассеяния и
 величина флуктуаций концентрации носителей. Вивчено осциляції Шубнікова–де Гааза у двовимірному газі дірок у квантовій ямі з чистого
 германію в гетероструктурі SiGe/Ge/SiGe з концентрацією дірокp(H) 5,68·10¹¹ см² та їх рухомістю μ= 4,68·10⁴ см²
 ·В⁻¹·с⁻¹ у магнітних полях до 15 Тл при температурі від 40 мК до 4 К.
 Знайдене відхилення від відомого співвідношення, що описує осциляції провідності в ефекті
 Шубнікова–де Гааза, пояснюється додатковим розмиттям рівнів Ландау, яке пов’язано з існуванням у площині двовимірного газу неоднорідного розподілу концентрації носіїв заряду, та,
 відповідно, їх енергії. Ймовірно, що останнє пов’язано з природними варіаціями ширини ями
 на величину атомного уступу. З температурної зміни амплітуди осциляцій було визначено
 ефективну масу дірок (m*- 0,112m₀), а із залежності амплітуди від магнітного поля — квантовий час розсіювання та величину флуктуацій концентрації носіїв. The Subnikov-de Haas oscillations have been
 investigated in a two-dimensional hole gas in
 pure germanium quantum well in SiGe/Ge/SiGe
 heterostructure with the hole concentration
 p(H) 5,68·10¹¹ см²
 and mobility μ= 4,68·10⁴ см²
 ·В⁻¹·с⁻¹ in magnetic fields up to 15 T and
 the temperature range from 40 mK to 4 K. The
 revealed deviation from known expression describing
 the Subnikov-de Haas-related conductivity
 oscillations is concerned with extra broadening
 of the Landau levels which is attributed
 from existence of inhomogeneous distribution of
 the carrier concentration in the two dimensional
 gas layer and, hence, their energy. It is assumed
 that extra broadening is due to the natural variation
 of well width equal of atomic jog. The
 effective hole mass (m*- 0,112m₀) was found
 from the temperature dependence of the oscillation
 amplitudes. The quantum scattering time
 and the fluctuations of the carrier concentration
 were estimated from the magnetic field dependence
 of the oscillation amplitudes.