双δ掺杂In0.65Ga0.35As/In0.52Al0.48As赝型高迁移率晶体管材料子带电子特性研究

研究了基于InP基的In0.65Ga0.35As/In0.52Al0.48As赝型高迁移率晶体管材料中纵向磁电阻的Shubnikov-deHaas(SdH)振荡效应和霍耳效应,通过对纵向磁电阻SdH振荡的快速傅里叶变换分析,获得了各子带电子的浓度,并因此求得了各子带能级相对于费米能级的位置.联立求解Schrdinger方程和Poisson方程,自洽计算了样品的导带形状、载流子浓度分布以及各子带能级和费米能级位置.理论计算和实验结果很好符合.实验和理论计算均表明,势垒层的掺杂电子几乎全部转移到了量子阱中,转移率在95%以上.     

不同量子阱宽度的InP基In0.53GaAs/In0.52AlAs高电子迁移率晶体管材料二维电子气的性能研究

用Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应，研究了在1.4 K下不同量子阱宽度(10—35 nm)的InP基高电子迁移率晶体管材料的二维电子气特性.通过对纵向电阻SdH振荡的快速傅里叶变换分析，得到不同阱宽时量子阱中二维电子气各子带电子浓度和量子迁移率.研究发现，在Si掺杂浓度一定时，阱宽的改变对于量子阱中总的载流子浓度改变不大，但是随着阱宽的增加，阱中的电子从占据一个子带到占据两个子带，且第二子带上的载流子迁移率远大于第一子带迁移率.当量子阱宽度为20 nm时，处在第二子能级上的电子数与处在 关键词： 量子阱宽 二维电子气 Shubnikov-de Haas振荡 高电子迁移率晶体管     

InAlAs/InGaAs/InAlAs量子阱高迁移率二维电子气系统中的反弱局域效应研究

研究了Si 重δ 掺杂In_0.52Al_0.48As/In_0.53Ga_0.47As/In_0.52Al_0.48As单量子阱内高迁移率二维电子气系统中的反弱局域效应. 研究表明，强的Rashba自旋轨道相互作用来源于量子阱高的结构反演不对称. 高迁移率系统中，粒子的运动基于弹道输运而非扩散输运. 因此，旧的理论模型不能用于拟合实验结果. 由于最新的模型在实际拟合中过于复杂，一种简单可行的近似用于处理实验结果，并获得了自旋分裂能Δ₀和自旋轨道耦合常数α两个重要的物理参数. 该结果与对纵向电阻的Shubnikov-de Haas—SdH振荡分析获得的结果一致. 高迁移率系统中的反弱局域效应研究表明，发展有效的反弱局域理论模型，对于利用Rashba自旋轨道相互作用来设计自旋器件尤为重要.     

In0.53 Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性

研究了不同沟道厚度的In0.53 Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性.在考虑了两个子带电子之间的磁致子带间散射效应后,通过分析Shubnikov-de Haas振荡一阶微分的快速傅里叶变换结果,获得了每个子带电子的浓度、输运散射时间、量子散射时间以及子带之间的散射时间.结果表明,对于所研究的样品,第一子带电子受到的小角散射更强,这与第一子带电子受到了更强的电离杂质散射有关.     

双δ掺杂In0.65Ga0.35As/In0.52Al0.48As赝型高迁移率晶体管材料子带电子特性研究

研究了基于InP基的In_0.65Ga_0.35As/In_0.52Al_0.48As赝型高迁移率晶体管材料中纵向磁电阻的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应和霍耳效应，通过对纵向磁电阻SdH振荡的快速傅里叶变换分析，获得了各子带电子的浓度，并因此求得了各子带能级相对于费米能级的位置.联立求解Schrdinger方程和Poisson方程，自洽计算了样品的导带形状、载流子浓度分布以及各子带能级和费米能级位置.理论计算和实验结果很好符合.实验和理论计算均表明，势垒层的掺杂电子几乎全部转移到了量子阱中，转移率在95%以上. 关键词： SdH振荡 二维电子气 FFT分析 自洽计算     

InP基HEMT器件中二维电子气浓度及分布与沟道层厚度关系的理论分析

利用数值计算的方法研究了InP基高电子迁移率晶体管(HEMT)中沟道厚度对沟道中二维电子气(2DEG)性质的影响，并对产生这种影响的原因进行了深入探讨.计算结果表明，当沟道层厚度从10nm增加到40nm时，沟道中2DEG的密度几乎没有变化，但激发态和基态上的电子密度之比(R)先增加后减小.当沟道层厚度在20—25nm之间时，R达到最大.此结果可作为优化器件结构设计的依据. 关键词： HEMT 异质结 二维电子气 自洽计算     

Self-consistent analysis of double-δ-doped InAlAs/InGaAs/InP HEMTs

We have carried out a theoretical study of double-5-doped InAlAs/InGaAs/InP high electron mobility transistor （HEMT） by means of the finite differential method. The electronic states in the quantum well of the HEMT are calculated self-consistently. Instead of boundary conditions, initial conditions are used to solve the Poisson equation. The concentration of two-dimensional electron gas （2DEG） and its distribution in the HEMT have been obtained. By changing the doping density of upper and lower impurity layers we find that the 2DEG concentration confined in the channel is greatly affected by these two doping layers. But the electrons depleted by the Schottky contact are hardly affected by the lower impurity layer. It is only related to the doping density of upper impurity layer. This means that we can deal with the doping concentrations of the two impurity layers and optimize them separately. Considering the sheet concentration and the mobility of the electrons in the channel, the optimized doping densities are found to be 5 × 10^12 and 3× 10^12 cm^-2 for the upper and lower impurity layers, respectively, in the double-5-doped InAlAs/InGaAs/InP HEMTs.     

In0.53Ga0.47AS/In0.52Al0.48As量子阱中的正磁电阻效应

在低温强磁场条件下,对In0.53 Ga0.47 As/In0.52AI0.48As量子阱中的二维电子气进行了磁输运测试.在低磁场范围内观察到正磁电阻效应,在高磁场下这一正磁电阻趋于饱和,分析表明这一现象与二维电子气中的电子占据两个子带有关.在考虑了两个子带之间的散射效应后,通过分析低磁场下的正磁电阻,得到了每个子带电子的迁移率,结果表明第二子带电子的迁移率高于第一子带电子的迁移率.进一步分析表明,这主要是由两个子带之间的散射引起的.     

两个子带占据的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中填充因子的变化规律

研究了低温(1.5K)和强磁场(0-13T)条件下,InP基In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中电子占据两个子带时填充因子随磁场的变化规律.结果表明,在电子自旋分裂能远小于朗道能级展宽的情况下,如果两个子带分裂能是朗道分裂能的整数倍时,即⊿E21=κ*ωc(其中κ为整数),填充因子为偶数;当两个子带分裂能为朗道分裂能的半奇数倍时,即⊿E21=(2κ 1*ω/2,填充因子出现奇数.     

In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性

研究了不同沟道厚度的In_0.53Ga_0.47As/In_0.52Al_0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性.在考虑了两个子带电子之间的磁致子带间散射效应后,通过分析Shubnikov-de Haas振荡一阶微分的快速傅里叶变换结果,获得了每个子带电子的浓度、输运散射时间、量子散射时间以及子带之间的散射时间.结果表明,对于所研究的样品,第一子带电子受到的小角散射更强,这与第一子带电子受到了更强的电离杂质散射有 关键词： 二维电子气 散射时间 自洽计算