高易動度2次元電子系におけるバリスティック電子の散乱機構

高迁移率二维电子系统中的弹道电子散射机制

• 批准号: 08740243
• 负责人: 音 賢一
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740243/
• 关键词: バリスティック伝導; 平行磁場; 2次元電子系; 界面ラフネス散乱; 平均自由行程; 磁気電子フォーカス効果; ヘテロ接合; 小角散乱

GaAs/AlGaAs半導体ヘテロ界面の高易動度2次元電子系をメゾスコピックなサイズに微細加工した系で見られるバリスティック伝導とその散乱長を決める様々な散乱の詳細ついて研究した。2次元電子系に平行な向きの強磁場(10T程度)の下での磁気電子フォーカス効果を測定し、フォーカス効果のピーク値の端子距離依存性からバリスティック散乱長を調べた。平行磁場により2次元電子系の厚み方向のローレンツ力が加わるため、ヘテロ界面に閉じ込められた電子の厚み方向の分布が変調される。通常、ヘテロ界面から10nm程度に分布している電子分布を、平行磁場により界面に「押しつける」とき、バリステッィク散乱長は平行磁場の無いときより小さくなり、平行磁場10Tで約15%減少した。また、逆向きの平行磁場下では電子が界面から遠ざかる向きの力を受け、バリスティック散乱長は増大した。大まかに見積もった電子の波動関数の重心位置の変化は非常にわずかであるため、この平行磁場による散乱長の変化は、界面付近の散乱原因であるラフネス散乱や合金散乱の寄与が変化したためと考えられる。さらに、様々な易動度のウエハを使って試料を作製し、バリスティック散乱長に与える平行磁場の影響を調べたところ、元の易動度の高い試料ほど平行磁場の影響が顕著であった。極低温でのHEMT構造の2次元電子系の易動度を決めているのは、もっぱらイオン化ドナーによる不純物散乱であるが、平行磁場により通常表に出にくい界面付近の散乱が増減しているものと考えられる。このほか、平行磁場によるフェルミ面の異方性の研究や、正の磁気抵抗の起源について現在詳しく調べている。

High mobility of GaAs/AlGaAs semiconductor interface with two-dimensional electron system. The magnetic and electronic effects of a strong magnetic field (about 10T) in parallel directions in a 2-dimensional electron system are measured, and the terminal distance dependence of the computer value of the effects is adjusted. Parallel magnetic field, two-dimensional electron system, thickness direction, force, interface, thickness direction, distribution, etc. Generally, the electron distribution at the interface is about 10nm, and the electron distribution at the interface at the parallel magnetic field is about 15%. Under the reverse and parallel magnetic fields, the electron interface is far away and the force is far away. The change of the center of gravity of the electron ratio in the large area is very different from that in the parallel magnetic field. The change of the scattering length is close to the interface. The reason for the scattering is that the alloy is scattered and changed. For example, if the sample has a high mobility, the sample will be controlled by the parallel magnetic field. The mobility of the two-dimensional electron system in HEMT structures at extremely low temperatures is determined by the dispersion of impurities and the dispersion of parallel magnetic fields. A Study on the Anisotropy of Parallel Magnetic Fields and the Origin of Positive Magnetic Resistance

项目成果

K.Oto: "Ballistic Scattering Length in the Parallel Magnetic Field in GaAs/AlGaAs Heterostructure" Proc.Int.Conf.on Quantum Devices and Circuits,1996,Alexandria,Egypt.(Imperial College Press). 98-103 (1997)

K.Oto：“GaAs/AlGaAs 异质结构中平行磁场中的弹道散射长度”Proc.Int.Conf.on Quantum Devices and Circuits，1996，亚历山大，埃及。（帝国理工学院出版社）。

K.Oto: "Influence of Parallel High Magnetic Field on the Ballistic Transport in Two-Dimensional Electron System" Proc.12th Int.Conf.High Magnetic Fields in Semiconductor Physics,1996,Wurtzburg,Germany.(印刷中).

K.Oto：“平行高磁场对二维电子系统弹道输运的影响”Proc.12th Int.Conf.High Magnetic Fields in Semiconductor Materials，1996 年，德国维尔茨堡（出版中）。