Influence of Ⅴ/Ⅲ ratio on the structural and photoluminescence properties of In0.52AlAs/In0.53GaAs metamorphic high electron mobility transistor grown by molecular beam epitaxy

A series of metamorphic high electron mobility transistors （MMHEMTs） with different Ⅴ/Ⅲ flux ratios are grown on CaAs （001） substrates by molecular beam epitaxy （MBE）. The samples are analysed by using atomic force microscopy （AFM）, Hall measurement, and low temperature photoluminescence （PL）. The optimum Ⅴ/Ⅲ ratio in a range from 15 to 60 for the growth of MMHEMTs is found to be around 40. At this ratio, the root mean square （RMS） roughness of the material is only 2.02 nm; a room-temperature mobility and a sheet electron density are obtained to be 10610.0cm^2/（V.s） and 3.26×10^12cm^-2 respectively. These results are equivalent to those obtained for the same structure grown on InP substrate. There are two peaks in the PL spectrum of the structure, corresponding to two sub-energy levels of the In0.53Ga0.47As quantum well. It is found that the photoluminescence intensities of the two peaks vary with the Ⅴ/Ⅲ ratio, for which the reasons are discussed.     

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.     

InAIAs／InGaAs／IIAlAs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In0．52Al0.48/In0.53Ga0.47As／In0.52Al0.48As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△。和自旋轨道耦合常数a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.     

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     

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     

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In_053Ga_047As/In_052Al_0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ΔE₂₁=kω_c(其中k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ΔE₂₁=(2k+1)ω_c/2,填充因子出现奇数. 关键词： 053Ga_047As/In_052Al_048As量子阱')" href="#">In_053Ga_047As/In_052Al_048As量子阱 填充因子 磁输运