Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами

Экспериментально исследовано продольное ρxx(B) и холловское ρxy(B) магнитосопротивление в перпендикулярном плоскости образца магнитном поле в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с двойными сильно связанными квантовыми ямами в диапазоне магнитных полей B = 0–16 Tл и температур T = 0,05–60 К до и после низк...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автори:	Гудина, С.В., Арапов, Ю.Г., Неверов, В.Н., Подгорных, С.М., Якунин, М.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2013
Назва видання:	Физика низких температур
Теми:	Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118300
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами / С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 4. — С. 481–485. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-118300
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1183002017-05-30T03:06:20Z Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами Гудина, С.В. Арапов, Ю.Г. Неверов, В.Н. Подгорных, С.М. Якунин, М.В. Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках Экспериментально исследовано продольное ρxx(B) и холловское ρxy(B) магнитосопротивление в перпендикулярном плоскости образца магнитном поле в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с двойными сильно связанными квантовыми ямами в диапазоне магнитных полей B = 0–16 Tл и температур T = 0,05–60 К до и после низкотемпературной подсветки инфракрасным излучением. Появление положительной остаточной фотопроводимости приводит к изменению характера температурной зависимости сопротивления с «диэлектрического» (dρ/dT < 0) при T ≤ 8 К на «металлический» (dρ/dT > 0) при более высоких температурах. Показано, что это связано с появлением температурной зависимости концентрации носителей заряда. Подвижность носителей, имевшая сильную зависимость от температуры до подсветки, после воздействия инфракрасным излучением практически не зависит от температуры. Експериментально досліджено подовжній ρxx(B) та холлівський ρxy(B) магнітоопір в перпендикулярному площині зразка магнітному полі в наноструктурах n-InGaAs/GaAs з подвійними сильно пов'язаними квантовими ямами в діапазоні магнітних полів B = 0–16 Tл та температур T = 0,05–60 К до та після низькотемпературного підсвічування інфрачервоним випромінюванням. Поява позитивної залишкової фотопровідності призводить до зміни характеру температурної залежності опору з «діелектричного» (dρ/dT < 0) при T ≤ 8 К на «металевий» (dρ/dT > 0) при більш високих температурах. Показано, що це пов'язано з появою температурної залежності концентрації носіїв заряду. Рухливість носіїв, що мала сильну залежність від температури до підсвічування, після впливу інфрачервоного випромінювання практично не залежить від температури. Longitudinal ρxx(B) and Hall ρxy(B) magnetoresistances are measured as a function of transverse magnetic field in n-InGaAs/GaAs nanostructures with strongly- coupled double quantum wells in the temperature range T = 0.05–60 K and magnetic fields B = 0–16 T before and after low-temperature infrared irradiation. The appearance of persistent photoconductivity causes the type of the temperature dependence of resistance to be changed: from insulator-like (dρ/dT < 0) for T ≤ 8 K to metallic-like (dρ/dT > 0) at higher temperatures. It is shown that this is connected with the temperature dependence of electron density. The strong temperature dependence of electron mobility observed before the illumination practically disappears after infrared irradiation. 2013 Article Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами / С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 4. — С. 481–485. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 73.21.Fg, 73.40.–c, 73.43.Qt http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118300 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках
spellingShingle	Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках Гудина, С.В. Арапов, Ю.Г. Неверов, В.Н. Подгорных, С.М. Якунин, М.В. Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами Физика низких температур
description	Экспериментально исследовано продольное ρxx(B) и холловское ρxy(B) магнитосопротивление в перпендикулярном плоскости образца магнитном поле в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с двойными сильно связанными квантовыми ямами в диапазоне магнитных полей B = 0–16 Tл и температур T = 0,05–60 К до и после низкотемпературной подсветки инфракрасным излучением. Появление положительной остаточной фотопроводимости приводит к изменению характера температурной зависимости сопротивления с «диэлектрического» (dρ/dT < 0) при T ≤ 8 К на «металлический» (dρ/dT > 0) при более высоких температурах. Показано, что это связано с появлением температурной зависимости концентрации носителей заряда. Подвижность носителей, имевшая сильную зависимость от температуры до подсветки, после воздействия инфракрасным излучением практически не зависит от температуры.
format	Article
author	Гудина, С.В. Арапов, Ю.Г. Неверов, В.Н. Подгорных, С.М. Якунин, М.В.
author_facet	Гудина, С.В. Арапов, Ю.Г. Неверов, В.Н. Подгорных, С.М. Якунин, М.В.
author_sort	Гудина, С.В.
title	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами
title_short	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами
title_full	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами
title_fullStr	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами
title_full_unstemmed	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами
title_sort	влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-ingaas/gaas с двумя сильно связанными квантовыми ямами
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Квантовые эффекты в полупроводниках и диэлектриках
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118300
citation_txt	Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами / С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 4. — С. 481–485. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT gudinasv vliânieinfrakrasnogoizlučeniânakvantovyjmagnitotransportvstrukturahningaasgaassdvumâsilʹnosvâzannymikvantovymiâmami AT arapovûg vliânieinfrakrasnogoizlučeniânakvantovyjmagnitotransportvstrukturahningaasgaassdvumâsilʹnosvâzannymikvantovymiâmami AT neverovvn vliânieinfrakrasnogoizlučeniânakvantovyjmagnitotransportvstrukturahningaasgaassdvumâsilʹnosvâzannymikvantovymiâmami AT podgornyhsm vliânieinfrakrasnogoizlučeniânakvantovyjmagnitotransportvstrukturahningaasgaassdvumâsilʹnosvâzannymikvantovymiâmami AT âkuninmv vliânieinfrakrasnogoizlučeniânakvantovyjmagnitotransportvstrukturahningaasgaassdvumâsilʹnosvâzannymikvantovymiâmami
first_indexed	2025-07-08T13:49:15Z
last_indexed	2025-07-08T13:49:15Z
_version_	1837086861439270912
fulltext	© С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин, 2013 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 4, c. 481–485 Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин Институт физики металлов УрО РАН, ул. С. Ковалевской, 18, ГСП-170, г. Екатеринбург, 620990, Россия E-mail: svpopova@imp.uran.ru Статья поступила в редакцию 5 декабря 2012 г. Экспериментально исследовано продольное ρxx(B) и холловское ρxy(B) магнитосопротивление в пер- пендикулярном плоскости образца магнитном поле в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с двойными силь- но связанными квантовыми ямами в диапазоне магнитных полей B = 0–16 Tл и температур T = 0,05–60 К до и после низкотемпературной подсветки инфракрасным излучением. Появление положительной оста- точной фотопроводимости приводит к изменению характера температурной зависимости сопротивления с «диэлектрического» (dρ/dT < 0) при T ≤ 8 К на «металлический» (dρ/dT > 0) при более высоких темпе- ратурах. Показано, что это связано с появлением температурной зависимости концентрации носителей заряда. Подвижность носителей, имевшая сильную зависимость от температуры до подсветки, после воз- действия инфракрасным излучением практически не зависит от температуры. Експериментально досліджено подовжній ρxx(B) та холлівський ρxy(B) магнітоопір в перпендикуляр- ному площині зразка магнітному полі в наноструктурах n-InGaAs/GaAs з подвійними сильно пов'язаними квантовими ямами в діапазоні магнітних полів B = 0–16 Tл та температур T = 0,05–60 К до та після низь- котемпературного підсвічування інфрачервоним випромінюванням. Поява позитивної залишкової фото- провідності призводить до зміни характеру температурної залежності опору з «діелектричного» (dρ/dT < 0) при T ≤ 8 К на «металевий» (dρ/dT > 0) при більш високих температурах. Показано, що це пов'язано з по- явою температурної залежності концентрації носіїв заряду. Рухливість носіїв, що мала сильну залежність від температури до підсвічування, після впливу інфрачервоного випромінювання практично не залежить від температури. PACS: 73.21.Fg Квантовые ямы; 73.40.–c Электронный транспорт в интерфейсных структурах; 73.43.Qt Квантовый транспорт. Ключевые слова: двойная квантовая яма, квантовый магнитотранспорт, инфракрасное излучение. Введение Полупроводниковые структуры с квантовыми ямами на основе InGaAs в течение ряда лет являются объек- тами постоянного интереса исследователей благодаря ряду причин: 1) широкому применению их в качестве оптоэлектронных устройств и попыткам расширить диапазон применения в длинноволновую область пу- тем увеличения содержания In; 2) интересный объект для спинтроники из-за большого g-фактора; 3) при- стальное внимание технологов связано со встроенным в структуру этих систем напряжением из-за большого различия постоянных решеток InAs и GaAs и широкой вариацией составов, способных оказать влияние на электронные свойства [1–10]. Освещение полупроводниковых структур III–V при низких температурах может вызвать изменение кон- центрации носителей заряда, и эти изменения сохраня- ются после отключения подсветки. Если подсветка вызывает увеличение концентрации электронов, то это называется положительной остаточной фотопроводи- мостью. Если после подсветки происходит уменьшение концентрации электронов, то возникает отрицательная остаточная фотопроводимость. Ответственными за это явление считаются глубокие локализованные примес- ные состояния, природа которых связана со сложным С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин 482 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 4 дефектным комплексом, включающим в себя донор (D) и неизвестный дефект (X), так называемые DX- центры. Знак остаточной фотопроводимости зависит от взаимного положения глубокого донорного уровня и уровня Ферми: если глубокий донорный уровень ле- жит ниже уровня Ферми, то наблюдается положитель- ная остаточная фотопроводимость, если их взаимное положение обратное, то отрицательная. В напряженных гетероструктурах InGaAs/GaAs присутствует большое количество дефектов, и для улучшения качества этих структур применяется введе- ние δ-слоев. Для модуляционно-допированных струк- тур было показано, что явление остаточной фотопро- водимости не обязательно связано с DX-центрами [1–5 и ссылки в них]. Несмотря на большое количество ра- бот, посвященных выяснению природы остаточной фо- топроводимости, окончательная ясность здесь еще не достигнута. Целью настоящей работы было исследование эво- люции параметров носителей заряда и электронной структуры рассматриваемой системы под действием освещения с учетом специфики сильно связанной двойной квантовой ямы. Нами были исследованы по- левые и температурные зависимости сопротивления образцов n-In0,2Ga0,8As/GaAs до и после низкотемпе- ратурной подсветки инфракрасным излучением в ин- тервале магнитных полей B = 0–16 Tл и температур T = = 0,05–60 К. Результаты эксперимента и их обсуждение Двойная квантовая яма n-In0,2Ga0,8As/GaAs пред- ставляет собой две находящиеся в балансе одиночные квантовые ямы InGaAs шириной 5 нм, которые разде- лены барьером GaAs шириной 10 нм. Структура сим- метрично легирована в барьерах Si ( 1810DN = cм–3), ширина спейсера 190Sd = нм. Образцы выращены методом металлорганической газофазной эпитаксии на полуизолирующей подложке в НИФТИ Нижегород- ского университета группой Б.Н. Звонкова. Из анализа активационной зависимости продольного сопротивления ( , )xx B Tρ в минимумах в режиме квантового эффекта Холла было получено значение туннельной щели 3SASΔ ≈ мэВ [10]. Полная концентрация электронов 11·1 2 2,3 10tn n n= + = см–2 и эффективная подвижность носителей 4·1,1 10μ = см2/В·с [10]. Нами проведены измерения продольной и холлов- ской компонент тензора сопротивления ( ( , )xx B Tρ и ( , )xy B Tρ ) в магнитных полях 0–16B = Тл и при тем- пературах 0,05–60T = К при разных концентрациях носителей заряда, которые изменялись путем подсвет- ки образцов инфракрасным излучением при самой низкой температуре эксперимента; tn изменялась в интервале 11·(2,3–5,5) 10 см–2, подвижность после мак- симальной засветки 4·2,7 10μ = см2/В·с. Было осущест- влено несколько серий измерений: эксперименты в интервале температур 0,4–60T = К и магнитных по- лей 0–12B = Тл были проведены в Центре низкотем- пературной гальванометрии Института физики метал- лов УрО РАН на установках Oxford Instruments и Quantum Design; измерения при 0,05–1,00T = К в маг- нитных полях до 16 Тл проводили в Институте Ван дер Ваальса (Амстердам, Голландия). На рис. 1 представлены температурные зависимости сопротивления в нулевом магнитном поле для образца с исходной и максимальной концентрацией носителей. Видно, что в неосвещенном образце во всем интервале температур наблюдается «диэлектрический» ход про- водимости ( / 0)d dTρ < , а в освещенном образце при 8T > К «диэлектрический» ход изменяется на «метал- лический» ( / 0)d dTρ > . На рис. 2 представлены зависимости компонент тензора сопротивления ( , )xx B Tρ и ( , )xy B Tρ от маг- нитного поля при фиксированных температурах. Зна- чение ( , )xx B Tρ с ростом температуры изменяется не монотонно: в интервале температур Т = 0,05–8 К ( , )xx B Tρ уменьшается с ростом температуры, а при 15T ≥ К ( , )xx B Tρ начинает возрастать. При низких температурах 8T ≤ К наблюдается отрицательное маг- нитосопротивление (ОМС), а при 15T ≥ К — положи- тельное (ПМС). Такое же поведение наблюдалось и в неосвещенном образце, где области наблюдения ОМС и ПМС разделялись еще и по магнитному полю: с рос- том температуры область существования ОМС умень- шалась [10]. В полях 0,56B ≈ Тл в образце после осве- щения начинаются осцилляции Шубникова–де Газа (с фактором заполнения 24ν = ), ( , ) ( , )xx xyB T B Tρ ρ= Рис. 1. Температурные зависимости электросопротивления в нулевом магнитном поле для образца InGaAs/GaAs с исход- ной концентрацией ( ), после промежуточной засветки ( ) и после максимальной засветки ( ). Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 4 483 ( 1Bμ = ) в полях 0,38B = Тл. На зависимостях ( , )xy B Tρ хорошо видно, что коэффициент Холла меняется с из- менением температуры, что может быть связано с за- висимостью концентрации носителей заряда от темпе- ратуры. На рис. 3 представлены зависимости компонент тензора магнитопроводимости ( ( , )xx B Tσ и ( , ))xy B Tσ от магнитного поля при фиксированных температурах. Для образца с исходной концентрацией ( , )xy B Tσ в слабых полях 1Bμ ≤ сильно зависит от температуры, максимум ( , )xy B Tσ сдвигается в область более сла- бых полей, а также изменяется значение ( , )xy B Tσ в максимуме. Такое поведение было объяснено наличи- ем зависимости ( )Tμ [10]. По температуре, согласно параметру /Bk T τ (где Bk — постоянная Больцмана, τ — время свободного пробега, — постоянная Планка), который у нас принимает значения 0,03–3,8 для образца с исходной концентрацией и 0,06–7,0 — для образца с максимальной концентрацией, мы пере- ходим из диффузионного в баллистический режим, чем было объяснено возникновение температурной зависимости ( )Tμ [10]. Для засвеченного образца по- ложение максимума ( , )xy B Tσ , так же, как и точки пе- ресечения зависимостей ( , )xy B Tσ и ( , )xx B Tσ , отно- сительно магнитного поля остается постоянным, а значение ( , )xy B Tσ в максимуме изменяется. Согласно теории Друде ( , )xy B Tσ имеет максимум, а ( , )xy B Tσ и ( , )xx B Tσ пересекаются при 1Bμ = . Значение ( , )xy B Tσ в максимуме равно / 2 / 2D tenσ μ= . Таким образом, после освещения образца эффективная под- вижность носителей не зависит от температуры, и тем- пературная зависимость максимума ( , )xy B Tσ в сла- бых полях может быть связана с зависимостью концентрации носителей заряда от температуры. Волновые функции энергетических уровней двой- ной квантовой ямы (ДКЯ), находящейся в балансе (концентрации носителей заряда в ямах 1n и 2n совпа- дают), сильно перемешиваются и образуют симмет- ричные и антисимметричные состояния, разделенные энергетической щелью SASΔ , зависящей от величины барьера между ямами. Электроны при этом имеют равную вероятность нахождения в любой из ям. Если систему вывести из баланса, например, путем инфра- красной подсветки или приложением напряжения на затвор, полная волновая функция электронов в ДКЯ представляется уже в виде суммы волновых функций электронов из разных квантовых ям, и уровни стано- вятся локализованными в одной из ям [12]. Таким об- разом, в транспорте принимают участие два типа носи- телей: до подсветки, когда наша система представляет собой квантовую яму с двумя заполненными подзона- ми, электроны из разных подзон, а после освещения (структура с двумя независимыми квантовыми ямами) — электроны из разных квантовых ям. При 8T < К параметры 2D электронов в подзонах и в ямах определялись методом фурье-анализа [11] ос- цилляций Шубникова–де Гааза, а при 8T ≥ К — по эффекту Холла и квазиклассическому положительному магнитосопротивлению по формулам для двух типов носителей [12]. Результаты определения концентраций и подвижностей электронов в подзонах симметричных и антисимметричных состояний в образце до освеще- ния и их обсуждение приведены в работах [10]. Пока- зано, что при 8T ≥ К концентрации носителей заряда в подзонах практически не зависят от температуры, в Рис. 2. Зависимости ( , )xx B Tρ и ( , )xy B Tρ в перпендикуляр- ном магнитном поле при температурах 0,05–60T = К. Кри- вые ( , )xx B Tρ разбиты на группы по температурным диапа- зонам: при 8T ≤ К — сплошные линии, при 8T > К — пунктирные линии. Стрелками указано направление измене- ния xxρ с ростом температуры. Рис. 3. Зависимости ( , )xx B Tσ и ( , )xy B Tσ в перпендику- лярном магнитном поле при температурах 0,05–60T = К. С.В. Гудина, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, С.М. Подгорных, М.В. Якунин 484 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 4 отличие от подвижностей, где «диэлектрический» ход температурной зависимости ( )Tμ в подзоне симмет- ричных состояний меняется на «металлический» для подзоны антисимметричных состояний [10]. При 4,2T ≤ К нам не удалось выделить вклад от второй подзоны методом фурье-анализа. На рис. 4 представлены зависимости ( , )xxR B T и ( , )xyR B T при 0,05T = К для образца с исходной кон- центрацией и образца после максимальной засветки. Можно увидеть, как существенно изменились как зна- чения сопротивления, так и картина осцилляций Шуб- никова–де Газа после воздействия инфракрасным из- лучением. На рис. 5 представлены температурные зависимости концентрации (полной и по отдельным ямам) носите- лей заряда после максимального освещения. Видно, что в области температур 4,2T ≤ К концентрации из- меняются слабо. Эти различия могут быть связаны с тем, что разные серии измерений проводились на раз- ных установках и со значительным временным интер- валом. С ростом температуры полная концентрация убывает, что связано с резким уменьшением концен- трации носителей во второй яме в интервале темпера- тур 4,2 К 15,0 КT≤ ≤ . Далее 2n практически от тем- пературы не зависит, и дальнейшее уменьшение полной концентрации с ростом T связано с уменьше- нием 1n . После отогрева образца до комнатной темпе- ратуры его сопротивление и tn возвращаются к исход- ным значениям. Уменьшение концентрации при температурах 15T > К связано с тем, что электроны, выбитые освещением с примесных уровней, происхо- ждение которых еще обсуждается в литературе [1–5,9], с ростом температуры возвращаются на свои места. Подвижность носителей заряда слабо зависит от тем- пературы (рис. 6). Существенно немонотонное поведение температур- ной зависимости сопротивления связано как с измене- нием концентрации с температурой, так и с вкладом квантовых поправок в проводимость и их зависимо- стью от температуры. Рис. 4. Зависимости ( , )xxR B T и ( , )xyR B T в перпендику- лярном магнитном поле при температуре 0,05T = К для темнового образца (черные линии) и образца после макси- мальной засветки (серые линии). Рис. 6. Температурные зависимости подвижности электронов для образца после максимальной засветки (обозначения со- ответствуют рис. 5). Рис. 5. Температурные зависимости концентрации электро- нов для образца после максимальной засветки: полная кон- центрация ( ), концентрация в первой яме ( ), концентра- ция во второй яме (∇), разными оттенками представлены данные из разных серий экспериментов. Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 4 485 Заключение Измерены магнитополевые зависимости компонент тензора сопротивления при фиксированных темпера- турах в структурах n-InGaAs/GaAs до и после низко- температурного освещения инфракрасным излучением. Показано, что возникающая положительная остаточная фотопроводимость вызывает более чем двукратное увеличение концентрации носителей заряда. С ростом температуры концентрация уменьшается и достигает исходных значений при комнатной температуре. «Ме- таллический» характер температурной зависимости сопротивления dρ/dT > 0 при 8T > К связан с умень- шением концентрации носителей заряда с ростом тем- пературы. Работа поддержана РФФИ: грант № 11-02-00427 и Программой президиума РАН 12-П-2-1051. 1. Ikai Lo, M.J. Kao, W.C. Hsu, K.K. Kuo, Y.C. Chang, H.M. Weng, J.C. Chiang, and S.F. Tsay, Phys. Rev. B 54, 4774 (1996). 2. A. Babinski, G. Li, and C. Jagadish, Appl. Phys. Lett. 71, 1664 (1997). 3. M. Zevros, M. Elliot, and D.I. Westwood, Appl. Phys. Lett. 74, 2026 (1999). 4. A. Babiński, J. Siwiec-Matuszyk, J.M. Baranowski, G. Li, and C. Jagadish, Appl. Phys. Lett. 77, 999 (2000). 5. A. Cavalheiro, E.C.F. da Silva, E.K. Takahashi, A.A. Quivy, J.R. Leite, and E.A. Meneses, Phys. Rev. B 65, 075320 (2002). 6. A. Cavalheiro, E.C.F. da Silva, A.A. Quivy, E.K. Takahashi, S. Martini, M.J. da Silva, E.A. Meneses, and J.R. Leite, J. Phys.: Condens. Matter 15, 121 (2003). 7. I.R. Pagnossin, E.C.F. da Silva, A.A. Quivy, S. Martini, and C.S. Sergio, J. Appl. Phys. 97, 113709 (2005). 8. Ikai Lo, J.R. Lian, H.Y. Wang, M.H. Gau, J.K. Tsai, Jih- Chen Chiang, Y.J. Li, and W.C. Hsu, J. Appl. Phys. 100, 063712 (2006). 9. C.H. Chan, J.D. Wu, Y.S. Huang, Y.K. Su, and K.K. Tiong, J. Appl. Phys. 106, 043523 (2009). 10. Ю.Г. Арапов, М.В. Якунин, С.В. Гудина, И.В. Карска- нов, В.Н. Неверов, Г.И. Харус, Н.Г. Шелушинина, С.М. Подгорных, Б.Н. Звонков, Е.А. Ускова, ФНT 33, 217 (2007) [Low Temp. Phys. 33, 156 (2007)]; Ю.Г. Арапов, И.В. Карсканов, В.Н. Неверов, Г.И. Харус, Н.Г. Шелу- шинина, М.В. Якунин, ФНT 35, 44 (2009) [Low Temp. Phys. 35, 32 (2009)]. 11. S. Yamada H. Asai, and Yu. Kawamura, J. Appl. Phys. 72, 569 (1992). 12. R. Fletcher, M. Tsaousidou, T. Smith, P.T. Coleridge, Z.R. Wasilewski, and Y. Feng, Phys. Rev. B 71, 155310 (2005). The effect of infrared illumination on quantum magnetotransport in strongly coupled n-InGaAs/GaAs double quantum wells S.V. Gudina, Yu.G. Arapov, V.N. Neverov, S.M. Podgornykh, and M.V. Yakunin Longitudinal ρxx(B) and Hall ρxy(B) magnetoresis- tances are measured as a function of transverse magnet- ic field in n-InGaAs/GaAs nanostructures with strong- ly-coupled double quantum wells in the temperature range T = 0.05–60 K and magnetic fields B = 0–16 T before and after low-temperature infrared irradiation. The appearance of persistent photoconductivity causes the type of the temperature dependence of resistance to be changed: from insulator-like (dρ/dT < 0) for T ≤ 8 K to metallic-like (dρ/dT > 0) at higher tempera- tures. It is shown that this is connected with the tem- perature dependence of electron density. The strong temperature dependence of electron mobility observed before the illumination practically disappears after in- frared irradiation. PACS: 73.21.Fg Quantum wells; 73.40.–c Electronic transport in interface structures; 73.43.Qt Quantum transport. Keywords: double quantum wells, quantum magneto- transport, infrared illumination.

Влияние инфракрасного излучения на квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs с двумя сильно связанными квантовыми ямами

Репозитарії

Схожі ресурси