n-Hg0.80Mg0.20Te界面积累层中二维电子气的输运特性研究

通过变磁场霍耳测量研究了MBE生长的Hg_0.80Mg_0.20Te薄膜在15 —250K温度范围内的输运特性.采用迁移率谱(MS)和多载流子拟合过程(MCF)相结合的方法对 实验数据进行了分析,由该方法获得的结果和Shubnikov de Hass(SdH)振荡测量的结果都证 明材料中存在二维(2D)电子和三维(3D)电子.其中2D电子主要来自于Hg_1-xMgxTe-CdTe的界面积累层或Hg_1-x关键词： 变磁场霍耳测量 界面积累层 二维电子气 1-xMg_xTe')" href="#">Hg_1-xMg_xTe     

过渡金属氧化物界面二维电子气及其超导电性研究

过渡金属氧化物异质界面形成的二维电子气(2DEG)因其丰富的物理性质而备受研究人员关注,其中最具代表性的是能带绝缘体LaAlO₃和SrTiO₃形成的界面.此界面高迁移率的2DEG展现出超导电性、铁磁性、超导和铁磁共存等性质,其他过渡金属氧化物界面系统也显示出高迁移率和类似的新奇量子现象.本文主要介绍过渡金属氧化物异质界面2DEG的超导电性及其研究进展,并着重展示近年来北京师范大学在本领域取得的研究成果.     

AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性

对使用金属有机物汽相沉积法生长的AlGaN/AlN/GaN结构进行的变温霍尔测量，测量结果指出在AlN/GaN界面处有二维电子气存在且迁移率和浓度在2K时分别达到了1.4×10⁴cm²·V^-1·s^-1和9.3×10¹²cm^-2，且在200K到2K范围内二维电子气的浓度基本不变，变磁场霍尔测量发现只有一种载流子(电子)参与导电.在2K温度下，观察到量子霍尔效应，Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡在磁场约为3T时出现，证明了此结构呈现了典型的二维电子气行为.通过实验数据对二维电子气散射过程的半定量分析，推出量子散射时间为0.23ps，比以往报道的AlGaN/GaN结构中的散射时间长，说明引入AlN层可以有效减小合金散射，进一步的推断分析发现低温下以小角度散射占主导地位.     

InAs量子点引入应力对调制掺杂结构中二维电子气输运特性的影响

系统研究了在调制掺杂AlGaAs/GaAs异质结中嵌入InAs量子点后对二维电子气输运特性的影响。使用分子束外延设备生长了量子点层与二维电子气沟道距离（T_ch）不同的3个样品,霍尔测试结果表明,二维电子气的电子迁移率和载流子浓度都随T_ch的减小而降低。基于几何相位分析算法对部分样品的高分辨透射电镜图像进行了处理,得到了其应变分布图。结果表明,应变主要分布在量子点的周围,并延伸到了量子点的上方。该不均匀的应力场可能是除库伦散射外影响电子迁移率降低的另一个重要因素。     

ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的研究

论文根据ZnMgO/ZnO异质结构二维电子气的能带结构及相关理论模型, 采用一维Poisson-Schrodinger方程的自洽求解, 模拟计算了ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的分布及其对ZnMgO势垒层厚度及Mg组分的依赖关系. 研究发现该异质结构中ZnMgO势垒层厚度存在一最小临界值: 当垒层厚度小于该临界值时, 二维电子气消失, 当垒层厚度大于该临界值时, 其二维电子气密度随着该垒层厚度的增加而增大; 同时研究发现ZnMgO势垒层中Mg组分的增加将显著增强其二维电子气的行为, 导致二维电子气密度的明显增大; 论文对模拟计算获得的结果与相关文献报道的实验结果进行了比较, 并从极化效应和能带结构的角度进行了分析和讨论, 给出了合理的解释. 关键词： 氧化锌 二维电子气 异质结构 理论计算     

单边掺杂InAlAs/InGaAs单量子阱中二维电子气的磁输运特性

研究了双子带占据的In_0.52Al_0.48As/In_0.53Ga_{0 .47}As单量子阱中磁电阻的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应和霍耳效应，获得了不 同子带电子的浓度、迁移率、有效质量和能级位置.低磁感应强度(B＜1.5T)下由迁移率谱和 多载流子拟合相结合的方法得到的各子带电子浓度与通过SdH振荡得到的结果一致.在d ²ρ/dB²-1/B的快速傅里叶变换 关键词： InAlAs/InGaAs单量子阱 SdH振荡 二维电子气 磁致子带间散射     

AlxGa1-xN/GaN异质结二维电子气磁输运性质研究

在1.5K低温和0～9T的高磁场下研究了AlGaG/GaN异质结二维电子气的磁输运性质.实验结果在4块样品中都观察到了Shubnikov-da HaSS振荡的双周期行为.表明异质结的三角势阱中有两个子带被电子占据.通过电子子带占据时电子浓度分配的线形行为得到第二子带被占据的阈值浓度为7.2×1012cm-2.通过对不同样品量子散射时间和输运迁移率的研究,说明在1.5K下远程离化施主散射在量子散射时间中起主要作用.     

晶格匹配InAlN/GaN和InAlN/AlN/GaN材料二维电子气输运特性研究

文章研究了InAlN/GaN和引入AlN界面插入层形成的InAlN/AlN/GaN材料的输运性质. 样品均在蓝宝石上以脉冲金属有机物化学气相淀积法生长,霍尔迁移率变温特性具有典型的二维电子气(2DEG)特征. 综合各种散射机理包括声学形变势散射、压电散射、极性光学声子散射、位错散射、合金无序散射和界面粗糙度散射,理论分析了温度对迁移率的影响,发现室温下两种材料中2DEG支配性的散射机理都是极性光学波散射和界面粗糙度散射;AlN插入层对InAlN/GaN材料迁移率的改善作用一方面是免除2DEG的合金无序散射,另外还显著改善异质界面,抑制了界面粗糙度散射. 考虑到2DEG密度也是影响其迁移率的重要因素,结合实验数据给出了晶格匹配InAlN/GaN和InAlN/AlN/GaN材料的2DEG迁移率随电子密度变化的理论上限. 关键词： InAlN/GaN 二维电子气 迁移率     

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     

AlGaN/GaN异质结构中极化与势垒层掺杂对二维电子气的影响

从Ⅲ族氮化物中压电极化对应变弛豫度的依赖关系出发，通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,分别研究了自发极化、压电极化和AlGaN势垒层掺杂对AlxGa1-xN/GaN异质结构二维电子气的浓度、分布、面密度以及子带分布等性质的影响.结果表明：二维电子气性质强烈依赖于极化效应,不考虑AlGaN势垒层掺杂，当Al组分为0.3时，由极化导致的二维电子气浓度达1.6×10--13cm-2,其中压电极化对二维电子气贡献为0.7×10-13cm-2，略小于自发极化的贡献(0.9×10-13cm-2)，但为同一数量级，因而通过控制AlGaN层应变而改变极化对于提高二维电子气浓度至关重要. AlGaN势垒层掺杂对二维电子气的影响较弱, 当掺杂浓度从1×10-17增加到1×10-18cm-3时，二维电子气面密度增加0.2×10-13cm-2. 关键词： AlxGa1-xN/GaN 异质结构 二维电子气 自发极化 压电极化     

GaAs衬底上Ga In1—xP膜的电子探针X射线波谱分析

本文用波长色散型电子探针对ＧａＡｓ衬底上ＧａｘＩｎ１－ｘＰ混晶膜的元素组分进行了分析，为用ＳＥＭ－ＷＤＳ测定该类混晶膜材料作了一次试验。     

金属间化合物Ce(Ni1-xCux)2Al3的制备和热电特性

我们以Cu替代Ni,制备了金属间化合物Ce(Ni-xCux)2Al3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用粉末X射线衍射法(XRD)对样品进行了表征.电阻率ρ(T)和热电势S(T)测量结果表明,由于Cu替代Ni使得单胞体积和3d传导电子数目增加,4f电子与传导电子之间的杂化减弱.近藤温度T-K随着x的增加而降低,体系趋于形成重电子系统.