Магнетотранспортные явления в гетероструктурах GaAs/AIAs при больших факторах заполнения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Быков Алексей Александрович

МАГНЕТОТРАНСПОРТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ ОаАэ/А^ ПРИ БОЛЬШИХ ФАКТОРАХ ЗАПОЛНЕНИЯ

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

1 3 ОКТ 2011

Новосибирск - 2011

4857424

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте физики полупроводников им. A.B. Ржанова Сибирского отделения РАН.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Романенко Анатолий Иванович

доктор физико-математических наук Гриценко Владимир Алексеевич

доктор физико-математических наук, профессор Мииьков Григорий Максович

Ведущая организация: Институт радиотехники и электроники

имени В. А. Котельникова РАН, г. Москва

Защита состоится «.29 » ноября 2011г. в 10:00 на заседании диссертационного совета Д 003.037.01 при Учреждении Российской академии наук Институте физики полупроводников им. A.B. Ржанова Сибирского отделения РАН по адресу: 630090, Новосибирск, проспект ак. Лаврентьева, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Институте физики полупроводников им. A.B. Ржанова Сибирского отделения РАН.

Автореферат разослан « ^ ^ » 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, доцент . д. Г. Погосов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современной физике полупроводников гетероструктуры с модулированным легированием на основе соединений А3В5 являются объектом всесторонних научных исследований и базой для разработки новых твердотельных электронных приборов. Основными экспериментальными методами изучения таких низкоразмерных структур до сих пор остаются магнетотранспортные, базирующиеся на общеизвестных эффектах Холла и Шубникова - де Гааза [1, 2]. Несмотря на то, что основополагающие открытия в полупроводниковых системах пониженной размерности были сделаны на инверсионных слоях кремниевых полевых транзисторов [3, 4], технологические успехи в изготовлении низкоразмерных электронных систем на основе соединений А3В5 уже многие годы определяют основные тенденции экспериментальных исследований в этой области физики твердого тела.

Лидирующее положение в этих исследованиях занимают системы пониженной размерности на основе гетероструктур ОаАз/АЮаАэ [5, 61, изготовленных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Наиболее ярким и значимым фундаментальным явлением, обнаруженным в них, является дробный квантовый эффект Холла [6]. Это открытие было сделано в значительной степени благодаря достижениям в области технологии МЛЭ и использованию идеи селективного легирования [5], позволившими существенно увеличить подвижность двумерных (2Б) электронов в гетероструктурах ОаАх/АЮаАБ по сравнению с её величиной в кремниевых структурах металл-окисел-полупроводник (МОП) [7].

Одной из основных причин, уменьшающих подвижность носителей заряда в полупроводниковых структурах, является рассеяние на случайном потенциале ионизованных центров легирующей примеси. В гетероструктурах ОаАз/АЮаАя высокая подвижность ц достигается благодаря пространственному разделению областей легирования и переноса носителей заряда нелегированным спейсером. Такой способ увеличения подвижности ведет к неизбежному уменьшению электронной концентрации пе в проводящем канале, так как для увеличения |1 нужно увеличивать толщину спейсера, а для увеличения концентрации «в её нужно уменьшать. Таким образом, в гетероструктурах ОаАь'АЮаАз получить одновременно высокие значения ц и пе невозможно.

Этот недостаток отсутствует в селективно-легированных гетероструктурах ОаАзШАв, в которых в качестве боковых барьеров к квантовым ямам ОаАз используются короткопериодные сверхрешётки А^/ОаАэ [8]. В таких структурах высокая подвижность Г-электронов в квантовой яме йаАз достигается не только пространственным разделением областей легирования и переноса носителей заряда, но ещё и экранировкой рассеивающего потенциала Х-электронами, локализованными в слоях А1Аз. Поэтому в квантовых ямах ваАя с боковыми сверхрешёточными барьерами, в отличие от гетероструктур ОаА.ч/АЮаАз, можно получать одновременно высокие значения |Х и ив что расширяет возможности дня экспериментального изучения электронного транспорта в низкоразмерных полупроводниковых системах.

Технологические достижения в изготовлении совершенных полупроводниковых структур, а также фундаментальные научные результаты, полученные при их экспериментальном изучении, сформировали к настоящему времени новое направление в физике твердого тела - физику полупроводниковых систем пониженной размерности. Особое место в этом направлении занимают явления переноса носителей заряда в Ю системах с высокой электронной подвижностью, что обусловлено, с одной стороны, прикладным значением полупроводниковых структур с высокой проводимостью 20 электронного газа, а с другой - фундаментальной значимостью обнаруженных транспортных явлений.

Несколько последних десятилетий основные усилия в этой области были сосредоточены на изучении электронных свойств высокоподвижных систем в квантующих магнитных полях, когда под уровнем Ферми находится несколько уровней Ландау, разделенных интервалами запрещенных энергий. Вначале эти исследования были мотивированы открытием целочисленного квантового эффекта Холла, а затем дробного. Около десяти лет назад значительное внимание исследователей привлекла к себе область магнитных полей В, в которой уровни Ландау в высокоподвижных 2В системах перекрываются, а их количество под уровнем Ферми является большим (более 10). В этих условиях фактор заполнения V = пЛ2еВШ) » 1, а расстояние между уровнями Ландау меньше их ширины П, = Ыхч, где хч - квантовое время жизни.

Интерес к исследованию транспорта при больших факторах заполнения возник в связи с открытием гигантских осцилляции магнетосопротивлення (МС), индуцированных микроволновым излучением в высокоподвижных гетероструктурах ОаАз/АЮаА» [9]. Вслед за их открытием было обнаружено, что сопротивление в минимумах этих осцилляций принимает значение, близкое к нулю [10]. При всей схожести с занулениями сопротивления в квантующих магнитных полях [4, 6], открытое явление возникало в условиях перекрывающихся уровней Ландау, что было весьма необычным и требовало всестороннего изучения магнетотранспортных явлений в низкоразмерных полупроводниковых системах при больших факторах заполнения.

К моменту начала данной работы экспериментальные исследования магне-тотранспорта в высокоподвижных полупроводниковых системах при больших факторах заполнения ограничивались гетероструктурами ОаАэ/АЮаАз с одной заполненной подзоной размерного квантования с относительно низкой концентрацией электронов ле~3х1015 м"2. Оставались неизученными неравновесные явления в высокоподвижных модулированных структурах с двумя заполненными подзонами размерного квантования.

Цель работы заключалась в установлении природы магнетотранспортных явлений, возникающих под действием постоянного электрического поля или микроволнового излучения в полупроводниковых системах пониженной размерности при больших факторах заполнения. Конкретная задача состояла в исследовании неравновесных явлений в гетероструктурах ОаАз/А1Аз с более высокой электронной концентрацией, по сравнению с высокоподвижными гетеропереходами ОаАз/АЮаАз, в том числе и в условиях, когда заполнено две подзоны размерного квантования.

Объекты н методы исследования. В качестве объектов исследования использовались одиночные и двойные квантовые ямы ОэАб с боковыми сверхрешёточными барьерами А1Аз/'ОаАз. Гетероструктуры изготавливались методом МЛЭ в ИФП СО РАН. Изучение магнеготранспопртных явлений, возникающих в гетероструктурах СхаАз/А1Аз под действием постоянного электрического поля или микроволнового излучения, базировалось на измерениях сопротивления и проводимости в диапазоне температур от 0.3 до 30 К в магнитных полях до 2 Тл.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Впервые показано, что в двухподзонной электронной системе магнето-межподзонные осцилляции сопротивления сосуществуют с осцилляциями, индуцированными акустическими фононами. Экспериментально обнаружено увеличение амплитуды магнето-межподзонных осцилляции в максимумах магнетофононных, что свидетельствует об интерференции упругих и неупругих процессов межподзонного рассеяния. Установлено, что температурное подавление магнето-межподзонных и магнетофононных осцилляции сопротивления в гетерострукгурах GaAs/AlAs обусловлено уширением уровней Ландау вследствие элеетрон-электроного рассеяния.

2. Экспериментально обнаружен новый квантовый нелинейный эффект - подавление сопротивления двумерного электронного газа постоянным электрическим полем. Эффект позволил впервые определить время неупругого электрон-электронного рассеяния Тщ в магнитном поле и квантрвое время жизни электронов xq в температурном диапазоне, в котором эффект Шубникова - де Гааза полностью подавлен и базирующийся на нём метод определения хч неприменим.

3. Экспериментально обнаружено низкотемпературное магнетополевое состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением, возникающее в двумерной электронной системе под действием постоянного электрического тока выше некоторой критической величины. Переход в состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением в гетероструктурах GaAs/AlAs происходит в перпендикулярном магнитном поле при температуре ниже 2 К и сопровождается резким провалом в зависимостях дифференциального сопротивления от величины постоянного электрического тока.

4. Обнаружены магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением и нулевой проводимостью, возникающие в гетероструктурах GaAs/AlAs с концентрацией электронов лс *= 8x10" м"2 и подвижностью ц = (60-200) м2/В-с при температурах ниже 4.2 К под действием микроволнового излучения в диапазоне частот от 130 до 150 ГГц. Тем самым установлено, что эти состояния, открытые ранее Р. Мани с соавторами в гетероструктурах GaAs/AlGaAs с электронной концентрацией ие => Зх101! м"2 и существенно большей подвижностью (i ~ 1500 м2/В-с при температуре 1.3 К, обусловлены не специфическими особенностями высокоподвижных гетероструктур GaAs/AlGaAs с толстым спейсером, а носят универсальный характер.

Научная и практическая значимость работы.

Научная ценность работы состоит в том, что расширен круг полупроводниковых систем пониженной размерности, в которых выявлены гигантские осцилляции магне-тосопротивления и состояния с нулевым сопротивлением, возникающие под действием микроволнового излучения в высокоподвижном 2D электронном газе при большом числе заполненных уровней Ландау. Таким образом доказана общефизическая значимость этих магнетотранспортных явлений.

Полученные в работе экспериментальные данные стимулировали развитие теории переноса носителей заряда в электронных системах пониженной размерности:

- Результаты исследования магнетофононных осцилляций сопротивления в гетерост-руктурах GaAs/AIAs послужили толчком для построения теории этого явления, основанной на модели взаимодействия двумерных электронов с объемными акустическими фононами [О. Е. Raichev, Phys. Rev. В 80, 075318 (2009)];

- Результаты исследования двухиодзонного транспорта послужили стимулом для разработки теории магнето-межподзонных осцилляций сопротивления, учитывающей электрон-фононное взаимодействие [О. Е. Raichev, Phys. Rev. В 81, 195301 (2010)];

- Обнаружение магнетополевого состояния с нулевым дифференциальным сопротивлением инициировало развитие теории нелинейных явлений в двумерных системах в сильных магнитных полях [A. Kunold, М. Torres, Phys. Rev. В 80, 205314 (2009)].

Разработан метод измерения квантового времени жизни тч, основанный на эффекте подавления сопротивления двумерного электронного газа постоянным электрическим полем. Новый метод позволяет измерять квантовое время жизни в высокоподвижных двумерных системах при температурах, когда эффект Шубникова - де Гааза не проявляется и метод измерения хф базирующийся на анализе квантовых осцилляций магнетосопротивления, неприменим.

Практическая значимость работы состоит в том, что фотоэлектрические явления, обнаруженные в гетероструктурах GaAs/AIAs в поперечном магнитном поле, могут быть использованы для создания приемников микроволнового и терагерцового излучения. Двухподзонные электронные системы на основе таких полупроводниковых структур могут быть использованы для создания принципиально новых датчиков магнитного поля.

Положения, выносимые на защиту.

1. При больших факторах заполнения в гетероструюурах ОаАяЛМАз наблюдаются осцилляции магнетосопротивления, обусловленные резонансным рассеянием двумерных электронов на объемных акустических фононах. Амплитуда этих осцилляций зависит от температуры немонотонно. Рост амплитуды обусловлен температурной зависимостью времени рассеяния электронов на акустических фононах, а падение -температурной зависимостью времени электрон-электронного рассеяния.

2. Заполнение второй подзоны размерного квантования в одиночных и двойных квантовых ямах ОаА5 с боковыми сверхрешёточными барьерами А^ЛЗаАз приводит к осцилляциям диссипативного сопротивления значительной амплитуды, период которых определяется отношением величины межподзонного расщепления к циклотронной энергии. Амплитуда магнето-межподзонных осцилляций сопротивления определяется уширеним уровней Ландау.

3. Магнето-межподзонные осцилляции диссипативного сопротивления сосуществуют с осцилляциями, обусловленными рассеянием двумерных электронов на акустических фононах. В максимумах осцилляций, индуцированных акустическими фо-нонами, амплитуда магнето-межподзонных осцилляций увеличивается. Обнаруженное явление обусловлено интерференцией процессов межподзонного рассеяния электронов на примесях и фононах.

4. В перпендикулярном магнитном поле диссипативное сопротивление двумерного электронного газа уменьшается при увеличении постоянного электрического поля. Величина электрического поля, необходимого для проявления этого нелинейного эффекта, пропорциональна температуре. Обнаруженный эффект обусловлен неоднородной спектральной диффузией электронов, возникающей в неупорядоченной двумерной системе в скрещенных электрическом и магнитном полях.

5. При больших факторах заполнения двумерный электронный газ переходит в магнетополевое состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением под действием постоянного электрического тока, величиной выше некоторого порогового значения. Величина этого порогового значения пропорциональна магнитному полю. Обнаруженное электронное состояние обусловлено локальной нестабильностью электрического тока в условиях отрицательного дифференциального сопротивления.

6. Индуцированные микроволновым излучением магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением и нулевой проводимостью, наблюдавшиеся ранее только в гетероструиурах ОаАз/АЮаАз с высокой подвижностью 1000м2/В-с) и низкой концентрацией электронов (ле~3х1015 м"2), в ваАэ квантовых ямах с боковыми сверхрешёточными барьерами Л1АзЛЗаАз проявляются при существенно меньшей подвижности (¡1 ~ 200 м2/В с) и большей концентрации (ие ~ 8х1015 м"2). Эти состояния обусловлены развитием неустойчивости в системах с абсолютным отрицательным сопротивлением или абсолютной отрицательной проводимостью.

7. В дисках Корбино с двумерным электронным газом под действием микроволнового излучения возникают магнетополевые осцилляции фото-ЭДС, период которых определяется отношением частоты излучения к циклотронной частоте. Амплитуда ос-цилляций фото-ЭДС пропорциональна величине микроволновой фотопроводимости. Обнаруженный фотогальванический эффект обусловлен асимметрией встроенного электрического поля в областях двумерного электронного газа, прилегающих к внутреннему и внешнему кольцевым электродам.

8. В квантовых ямах с двумя заполненными подзонами размерного квантования под действием микроволнового излучения возникают два типа магнетополевых ос-цилляций фотосопротивления и фотопроводимости. Период первого типа осцилляций определяется отношением частоты излучения к циклотронной частоте, а второго - отношением величины межподзонного расщепления к циклотронной энергии.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 16th International conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems. July 10-15, 2005. Albuquerque, New Mexico USA; 7 Российская конференция по физике полупроводников. Полупроводники 2005. Москва, 18-23 сентября 2005 г. (Звенигород, пансионат «Ершово»); International conference: "Nanoelectronics 2006. Novel Nanomaterials, Quantum Transport, and Noise of Electrons and Photons", Lancaster University, UK, 8-11 January 2006; 14A International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St Petersburg, 2006; 15th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", Novosibirsk, 2007; 8 Российская конференция по физике полупроводников. Полупроводники 2007. Екатеринбург, 30 сентября - 5 октября 2007; 2007 APS March Meeting. March 5-9, 2007, Denver, Colorado; 2008 APS March Meeting. March 10-14, 2008, New Orleans, Louisiana; 2009 APS March Meeting. March 16-20, 2009, Pittsburg, Pennsylvania; 18 Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников. 15-20 февраля 2010. Екатеринбург - Новоуральск; 18th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St Petersburg, 2010.

Личный вклад автора. Основная часть экспериментальных результатов, представленных в диссертации, получена автором. Часть научных результатов, вошедших в диссертационную работу, получена автором совместно с профессором С. А. Витка-ловым в лаборатории колледжа города Нью-Йорка. В процессе изучения магне-тотранспортных явлений в гетероструктурах GaAs/AlAs под научным руководством автора защищено пять диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук:

1. Бакаров А. К. «Морфология гетерограниц и транспорт двумерных электронов в GaAs квантовых ямах с AlAs/GaAs сверхрешёточными барьерами»;

2. Горан А. В. «Магнетотранспотрные свойства непланарного двумерного электронного газа в модулированных полупроводниковых структурах»;

3. Номоконов Д. В. «Электронный транспорт в субмикроиных кольцевых интерферометрах на основе GaAs полупроводниковых гетероструктур»;

4. Калагин А. К. «Электронный транспорт в GaAs/AlAs гетероструктурах при большом числе заполненных уровней Ландау»;

5. Исламов Д. Р. «Магнитотранспорт в GaAs/AIAs гетероструктурах в присутствии микроволнового излучения».

Совокупность новых научных результатов, полученных в ходе выполнения диссертационной работы, можно характеризовать как существенное достижение в направлении исследования магаетотранспортных явлений в полупроводниковых системах пониженной размерности.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 35 работ, перечень которых приведен в конце автореферата [AI-A35], из них 31 работа в рецензируемых научных журналах и 4 работы в рецензируемых трудах конференций.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объём диссертации составляет 265 машинописных страниц, в том числе 120 рисунков и список литературы на 200 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируется цель исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, излагаются выносимые на защиту положения, дается краткая аннотация работы.

Первая глава является обзорной, В §1.1 описан метод модулированного легирования и приведены зонные диаграммы гетероструктур на основе соединений А3В5. Рассмотрены принципы формирования 2Б электронного газа в полупроводниковых гетероструктурах. Проанализированы причины, ограничивающие проводимость 2D электронного газа в традиционных гетеропереходах ОаАз/АЮаАэ с толстым спейсе-ром. Изложена концепция увеличения подвижности в селективно-легированной квантовой яме СаАя с боковыми сверхрешйточными барьерами А1Аз/СаАз.

Параграф 1.2 посвящен обзору квазиклассических и квантовых явлений переноса в 21) электронных системах в слабых и сильных магнитных полях при рассеянии на различных видах флуктуационного потенциала. Рассматриваются теоретические мо-

дели квазиклассического электронного транспорта. Вводится понятие «эффекта памяти» [11]. Описываются, с учётом «эффектов памяти», случаи рассеяния на различных видах потенциала: короткодействующем потенциале примесных центров, плавно изменяющемся случайном потенциале и суперпозиции короткодействующего и крупномасштабного потенциалов. Рассмотрен эффект Шубникова- де Гааза (ШДГ). Изложена суть резонансного рассеяния 2D электронов в условиях квантования Ландау на акустических фононах [12]. Отмечены особенности магнетотранспорта в двухподзонных электронных системах [13].

В §1.3 сделан обзор нелинейного магнетотранспорта в 2D электронных системах при больших факторах заполнения. Рассмотрены механизмы влияния электрического поля на проводимость 2D электронного газа в поперечном магнитном поле. Показана роль неравновесной функции распределения электронов по энергиям f(e) в нелинейном транспорте. Отмечается, что поведение 2D электронного газа в скрещенных электрическом и магнитном полях не может быть описано простым повышением электронной температуры Т„ так как неравновесная функция распределения в этом случае имеет осциллирующую компоненту, период которой равен йюс, где юс = elUm- циклотронная частота. Изложена суть туннелирования Зинера, возникающего под действием электрического поля Холла между уровнями Ландау при больших факторах заполнения [14].

В §1.4 рассматриваются неравновесные явления, возникающие в 2D системах под действием микроволнового излучения. Приводится обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию фотоотклика 2D электронной системы, помещенной в поперечное магнитное поле [15-20].

Вторая глава посвящена экспериментальным методикам, использовавшимся в данной работе. В параграфе 2.1 описываются основные методы измерения сопротивления и проводимости 2D электронного газа в поперечном магнитном поле. В §2.2 описываются исследуемые селективно-легированные гетероструктуры GaAs/AlAs (рисЛа) и образцы на их основе для магнетотранспортных измерений. Параграф 2.3 посвящен методикам исследования магнетотранспортных явлений при низких температурах, а в параграфе 2.4 приведены транспортные параметры исследуемых гетеро-структур.

На рис. 1а показаны схематический разрез и зонная диаграмма одиночной квантовой ямы ОаА? с боковыми сверхрешеточными барьерами Л1А5/ОаЛз. Типичные зависимости р„(В) и ри(В) для такой квантовой ямы с одной заполненной подзоной размерного квантования представлены на рисунках 1Ь и 1с. Зависимость рх/Л) в области классически сильных В является линейной, а в зависимости рХх{В) при Т = 4.2 К в полях более 0.5 Тл проявляются осцилляции ШДГ. В исследуемых гетероструктурах ОаА5/'А1Аз транспортное время рассеяния т„ много больше квантового времени жизни т,ф что указывает на значительную роль крупномасштабного рассеивающего потенциала в процессах переноса носителей заряда.

СаА5/А1Ав

А1АэЮаАз

III11 ИИ 1181

ОаАэ

5-31 5-Б'|

I

(а)

и

1.2

с/ = 13 пт

а

0.4 -

■ <Ь) 7 = 4.2 К ^^

- ^^п - 8x1015 т"2 е 1.1,

0.5 1.0

В(Т)

Рис, 1. (а) Схематический разрез и зонная диаграмма селективно-легированной гетерострук-туры ОаАз/АШ. (Ь) Зависимость рху(В). (с) Зависимость ра(В). Т = 4.2 К. Концентрация 2Р

электронного газа в квантовой

яме пе ~ 8х1015 м"2, подвижность р. = 100 м /В-с.

В третьей главе приводятся результаты экспериментального изучения квазиклассических и квантовых явлений переноса в одноподзонной и двухподзонной системах в поперечном магнитном поле в линейном режиме.

Параграф 3.1 посвящен экспериментальному исследованию квазиклассического отрицательного МС ТО электронного газа, возникающего в полупроводниковых гетероструктурах с корругированными гетерограницами [А1]. Отмечена роль двух типов

рассеивающих потенциалов, короткодействующего и крупномасштабного, в возникновении отрицательного МС. На основе сопоставления экспериментальных данных с теорией сделан вывод о роли эффектов «памяти» в возникновении квазиклассического отрицательного МС в гетероструктурах ОаАя/ЛЬЧэ.

В §3.2 показано, что в изучаемых гетероструктурах ОаАвММэ в температурном диапазоне от 7.5 до 25 К возникают осцилляции МС (рис.2а), периодичные в обратном магнитном поле [А4, А24]. Период обнаруженных осцилляций определяется соотношением: 2крщ =7'о>с, где щ - скорость распространения акустических волн, а/ - целое положительное число. Величина щ, вычисленная из периода осцилляций, оказалась равной 5.9 км/с, что близко к продольной моде объемных звуковых волн в слоях ОаАя, выращенных на поверхности с кристаллографической ориентацией (100).

Рис.2, (а) Зависимости р„(В) при различных Гот 7.4 (нижняя кривая) до 25.4 К (верхняя кривая) с приращением в 1 К. Стрелками указаны максимумы магнетофононных осцилляций. (Ь) Зависимости амплитуды магнетофононных осцилляций Ара от Т для] = 1 и 2. Сплошные кривые соответствуют расчету по формуле [А. Т. Hatke at al, Phys. Rev. Lett. 102, 086808 (2009)]: Ap«(7") <* Трн4(Г )ехр[-2тс/Шьтчм(Г)], где трЬ(Г) ~ 1/7"a - время электрон-фононного рассеяния, а хчк(Г ) = Eft XT2 — компонента квантового времени жизни, обусловленная электрон-электронным рассеянием.

.(b)

1/т " = XTVЕс q е

А. = 2.5

На основании полученных данных сделан вывод о том, что обнаруженные осцилляции обусловлены резонансным взаимодействием электронов с акустическими фононами. В этом случае переходы электронов с одного уровня Ландау на другой являются непрямыми и сопровождаются изменением импульса на ~ 2к?. Такое изменение импульса соответствует смещению центра циклотронной орбиты на удвоенную величину циклотронного радиуса ~ 2ЯС, что и приводит к осцилляциям диссипативно-го сопротивления. Показано, что температурная зависимость амплитуды магнетофо-нонных (МФ) осцилляции сопротивления определяется зависимостями от Т процессов электрон-фононного и электрон-электронного рассеяния (рис.2Ь).

Параграф 3,3 посвящен исследованию двухподзонного магнетотранспорта в одиночных и двойных квантовых ямах. В гетероструктурах СаЛв/ТМЛв с двумя заполненными подзонами размерного квантования обнаружены осцилляции сопротивления (рис.3 и рис.4) и проводимости, положение максимумов которых в магнитном поле определяется условием: (Е2 - Е\) = кЛсо» где (£2 - Е\) - энергетическое расстояние между уровнями размерного квантования, аЛ - целое положительное число.

В( Т) Г (Г)

Рис.3, (а) Зависимость ркСв) для двойной квантовой ямы с двумя заполненными подзонами размерного квантования Е\ и Ег при Т = 4.2 К. Цифрами обозначены максимумы магнето-межподзонных осцилляций сопротивления. На вставке изображена зонная диаграмма двойной квантовой ямы. (Ь) Фурье спектр зависимости р„( УВ).

Установлено, что температурная зависимость амплитуды магнето-межподзонных (ММП) осцилляции сопротивления Др,.((7) в гетероструктурах GaAs/AlAs определяется зависимостью от Т компоненты квантового времени жизни, обусловленной электрон-электронным (е-е) рассеянием (рис.4Ь) [А27].

5 10

1 /В (1/Т)

Рис.4, (а) Зависимость р„(В) для одиночной квантовой ямы с двумя заполненными подзонами размерного квантования £1 и Ег при Т = 4.2 К. На вставке изображена зонная диаграмма квантовой ямы. (Ь) Зависимости относительной амплитуды ММП осцилляций Ари/ро от МВ для температур 4.2 и 12.5 К.

В §3.4 показано, что в одиночных квантовых ямах в условиях, когда заполнено две подзоны размерного квантования, возникает «интерференция» ММП осцилляций сопротивления и осцилляций, индуцированных акустическими фононами (рис.5) [А29]. Обнаруженное явление согласуется с теорией, в которой полагается, что интерференция в двухподзонной системе возникает вследствие фонон-ассистированного межподзонного рассеяния электронов [О. Е. Raichev, Phys. Rev. В 81, 195301 (2010)].

Установлено, что температурное подавление амплитуды МФ осцилляций в двухподзонной системе, как и в одноподзонной, определяется зависимостью времени е-е рассеяния от Т. Полученные данные согласуются с выводом о том, что чувствительность к е-е рассеянию является фундаментальным свойством осцилляций сопротивления, обусловленных электронными переходами между уровнями Ландау.

О"

-й

д.

а.

и =5.2 кт/в Т = 12.4 К

Е,-Е2= 15.5 теУ (а)

_| I_._I_I_

0.6 1.2 В(Т)

12 3 4

1/В (1/Т)

Рис.5, (а) Зависимость ряО?) при Т= 12.4 К (тонкая линия) и усредненная компонента этой зависимости (толстая линия). Звездочками обозначены максимумы ММП осцилляций. Стрелками обозначены максимумы МФ осцилляций. (Ь) Зависимость относительной амплитуды ММП осцилляций Дри/ро от 1/В при 7 = 12.4 К.

Четвёртая глава посвящена исследованию нелинейных магнетотранспортных явлений в однопозонных системах на основе одиночных квантовых ям ОаАв.

В §4.1 приводятся результаты исследования диссипативного МС в зависимости от величины плотности постоянного электрического тока [АЗ]. Обнаружено, что с ростом J¿z МС в квантовых ямах (гаАя с боковыми сверхрешеточными барьерами А1А5/ОаАч изменяется с положительного на отрицательное (рис.ба). Установлено, что отрицательное МС в этом случае обусловлено нелинейностью ВАХ исследуемой Ю системы. Величина отрицательного МС, возникающего в нелинейном режиме тем выше, чем выше электронная подвижность.

Показано, что падение дифференциального сопротивления гхх, возникающее в максимумах осцилляций ШДГ при увеличении плотности тока (рис.бЬ), описывается теорией, рассматривающей в качестве основной причины нелинейного транспорта неравновесную функцию распределения [20]. Из сопоставления экспериментальных данных с теорией определено время неупругого рассеяния электронов в исследуемой двумерной системе [А 10, А26].

Рис.6, (а) Зависимости Ra(B) 2D электронного газа в гетероструктуре OaAs/AlAs для различных величин Jdt при 7" = 4.2 К. (Ь) Зависимости ra(Jdc): В = 0.925 Тл, 7 = 4.3 К и 19,8 К. Квадраты и окружности - экспериментальные зависимости. Сплошные линии - зависимости, рассчитанные по формуле: isr JRj, = 2S2(1 - lOQfc - 3Qdc2)/(l + Öde)2, где i?o - сопротивление в нулевом магнитном поле, 8 = exp(-rc/ovtq) - фактор Дингла, a Q& = (W/o)2. Подгоночные параметры: 7" = 4.3 К, /о = 0.055 мА, 5 = 0.334; Г - 19.8 К, /о = 0.1802мА, 5=0.177.

Параграф 4.2 посвящен ответу на вопрос: что произойдет при низкой температуре в условиях сильной нелинейности, когда гх% быстро падает с ростом электрического тока? Показано, что в этом случае возникает состояние с г„ = 0 (рис.7) [All]. Обнаруженный переход 2D электронной системы в состояние с га = 0 указывает на то, что в условиях сильной нелинейности оно является стационарным. Полученные данные анализируются в рамках теории [17].

В исследуемой 2D системе переход в состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением происходит в условиях, когда р„ > 0. В этом случае система является устойчивой при dEJcUx > 0. Эксперимент показывает (рис.7Ь), чгго при dEJdJx < 0 система переходит в стационарное состояние с г„ = 0, что согласуется с теоретическими расчетами, сделанными в работе [A. Kunold, М. Torres, Phys. Rev. В 80, 205314 (2009)].

200

200

Т = 2.1 К

В = 0.797 Т

7"= 2.1 К

В = 0.797 Т

-100

.(а)

-100

1

(Ь)

О.ОО 0.25 0.50 0.75 1.00

-0.50 -0.25 0.00 0.25 0.50

В (Т)

■УА/т)

Рис.7, (а) Зависимости г„(2?) для различных величин Лс при 7" = 2.1 К. (Ь) Зависимость г^Ць) в магнитном поле 3 = 0.797 Тл при 7= 2.1 К. Стрелкой указаны состояния с ~ 0.

В §4.3 показано, что электронная температура является неприемлемым параметром для описания магнетотранспортных свойств перегретых 20 систем [А20]. Другими словами, неравновесная функция распределения высокоподвижных электронов при больших V не описывается температурой. Постоянное электрическое поле приводит к неоднородной спектральной диффузии 2В электронов по дискретному спектру, в результате чего в неравновесной функции распределения возникает компонента, осциллирующая с периодом модуляции плотности энергетических состояний [20].

В §4.4 приводятся результаты исследования 'н икелирования Зинера между уровнями Ландау в гетероструктурах ОаА&'А^э [А5]. Показано (рис.8), что в исследуемых структурах под действием .¡¿с возникают осцилляции гт период которых определяется отношением <0и/(0а где юн = УКеЕн/Н, у~2,Яс- циклотронный радиус, £н = Р*Л -напряженность поля Холла. Изучено влияние переменного тока 1т на величину Яа (рис.9). Обнаруженные в этом случае осцилляции также объясняются туннелировани-ем Зинера между наклоненными уровнями Ландау, но под действием переменного электрического поля Холла. В диапазоне частот возбуждающего тока до 100 кГц форма осцилляции обусловлена усреднением га за период переменного тока.

8 (Т) (А/т)

Рис.8, (а) Зависимости гх,_(Н) при Т-4.2 К для различных величин .Ль (Ь) Зависимость производной с1гаШН от магнитного поля для = 8 А/м. Стрелками указаны четыре максимума, начиная с основного, (с) Зависимости позиций максимумов осцилляций В/ от/* для / = 1, 2 и 3. Сплошные линии соответствуют соотношению: В/ ~ JjJ^. Вставка показывает периодичность ОСЦИЛЛЯЦИЙ ф-а/сЮ от 1/8.

е(Т) ^ (А/т)

Рис.9, (а) Зависимости Яа(В) для Л> = 7 А/м на частоте 100 кГц при Т = 4.2 К. Стрелками указаны три максимума, начиная с основного. (Ь) Зависимости позиций максимумов осцилляций Вп от для п = 1,2 и 3. Сплошные линии соответствуют соотношению: Д, ~ ЛД Вставка показывает периодичность осцилляций Ли-от 1/5.

В пятой главе приводятся результаты экспериментального исследования фотоотклика 20 электронного газа в гетеросгруктурах ОаАз/'А1А8 на микроволновое облучение в поперечном магнитном поле.

Рис. 10. (а) Зависимости Яа(В) при Т = 4.2 К без облучения и с облучением различной мощностью Рш на частоте 1 ГГц. Звездочками отмечен основной максимум, смещающийся в сторону более высоких В при увеличении Р^. (Ь) Зависимости позиций максимумов осцилляций Вп от РшП для п = 3 и 4. Вставка показывает периодичность осцилляций от ИВ.

В §5.1 показано, что в гетеросгруктурах ОаАя/А1А5 под действием микроволнового излучения в области больших V возникают два типа осцилляций МС [А2, А8]. Период первого типа осцилляций определяется мощностью микроволнового излучения /щ (рис. 10), а второго - его частотой ю/2тс (рис. 11). Первый тип (а)ц/0)с - осцилляции) объясняется туннелированием Зинера [14], которое возникает между уровнями Ландау под действием электрической составляющей СВЧ поля, а второй (ю/(0с - осцилляции) - межуровневыми переходами с участием фотонов [9,15, 16, 20].

Для малых Ра положение максимумов 0)н/юс - осцилляций, как и для низкочастотного переменного электрического поля (о)/2к < 100 кГц), зависит линейно от величины Ра"7. Для Ра1'1>0Л мВт"2 наблюдается сублинейная зависимость В0(Р<0т) [А5]. Установлено, что в исследуемых гетероструктурах в присутствии электромагнитного поля на частоте 37 ГГц оба типа осцилляций МС сосуществуют.

Рис. 11. (а) Зависимости Да(Я) при Т - 4.2 К без облучения и с облучением различной мощностью на частоте 140 ГГц. Цифрами обозначены максимумы, начиная с основного. Звездочками отмечен основной максимум, слабо смещающийся в сторону более низких В при увеличении Ра. (Ь) Зависимость номеров максимумов осцилляшй сопротивления от 1 /В для частоты микроволнового излучения 140 ГГц. Вставка показывает линейную зависимость величины магнитного поля Вс - ОШ 1е от (й/2к.

Рис.12, (а) Зависимости Ка(В) при Т =1.7 К без облучения (тонкая линия) и с облучением (толстая линия) на частоте 140 ГГц. (Ь) Зависимости С?09) при Т = 4.2 К, измеренные на диске Корбино без облучения (тонкая линия) и с облучением (толстая линия) на частоте 140 ГГц.

Параграф 5.2 посвящен экспериментальному изучению магиетополевого состояния с близким к нулю сопротивлением, возникающего в гетероструктурах GaAs/AlAs под действием микроволнового излучения. При температуре 1.7 К состояние с нулевым сопротивлением возникает в исследуемых структурах с существенно меньшей электронной подвижностью (fX~ 100м2Л)с) [А8], по сравнению с гетеропереходами GaAs/AlGaAs (рис. 12а). Установлено, что анизотропия электронной подвижности в гетероструктурах GaAs/AlAs слабо влияет на амплитуду ш/шс - осцилляций.

Параграф 5.3 посвящен изучению микроволновой фотопроводимости 2D электронного газа в гетероструктурах GaAs/AlAs (рис.12Ь). Обнаружено отличие поведения микроволновой фотопроводимости в основном минимуме <в/(0с - осцилляций в мостиках Холла и дисках Корбино, обусловленное магнетоплазменными колебаниями [А17]. Показана идентичность результатов измерений магнетопроводимости (МП) 2D электронного газа в присутствии микроволнового излучения при помощи дисков Корбино с омическими и емкостными контактами [А32, АЗЗ]. Таким образом, экспериментально установлено, что для наблюдения гигантских осцилляций МП, индуцированных микроволновым излучением в 2D системе в области больших V, наличие омических контактов принципиальной роли не играет.

В §5.4 представлены результаты исследования микроволнового фотосопротивления в 2D баллистических микромосгиках [А23]. Полученные данные показывают, что в этом случае фотосопротивление не является знакопеременным в зависимости от В. Положительное фотосопротивление в микромостиках, как и в макроскопических образцах, возникает в условиях, когда энергия фотона Йю несколько меньше значений, кратных циклотронной энергии йа>с. В микромостиках отсутствует отрицательное фотосопротивление, возникающее в макроскопических образцах, когда йю незначительно превосходит значения, кратные Йо)с. Обнаруженное поведение не согласуется с теоретическими моделями микроволнового фотосопротивления, разработанными для макроскопических образцов [15-17, 20].

В §5.5 изучена микроволновая ЭДС в 2D дисках Корбино (рис.13) [А15, А28]. В изучаемых 2D дисках под действием микроволнового излучения возникают магнето-полевые осцилляции ЭДС. Установлено, что эти осцилляции периодичны в обратном

магнитном поле и идут в противофазе с а>/шс - осцилляциями микроволновой фотопроводимости. Фотогальванический эффект, обнаруженный в 20 дисках Корбино, качественно объясняется неоднородным распределением микроволнового поля между коаксиальными металлическими электродами к 20 диску и вентильным эффектом на переходах между 20 электронным газом и контактами к нему.

Рие.13. (а) Зависимость Fph(5) для частоты облучения 140 ГГц при Т = 4.2 К. На вставке изображена схема измерения ЭДС в геометрии Корбино. (Ь) Зависимости Vv4A¡B) для частоты облучения 140 ГГц при Т = 4.2 К. Цифрами обозначены максимумы микроволновой фото ЭДС, начиная с основного, (с) Зависимость номеров максимумов микроволновой ЭДС от 1 /В для частоты микроволнового излучения 140 ГГц.

Шестая глава посвящена экспериментальному исследованию неравновесных магнетотраиспортных явлений, возникающих под действием постоянного электрического тока или микроволнового излучения в одиночных и двойных квантовых ямах с двумя заполненными подзонами размерного квантования.

В §6.1 показано (рис.14), что в двухподзонной системе под действием постоянного электрического тока происходит переворот ММП осцилляции [А18]. Установлено, что переворот ММГ1 осцилляций, обнаруженный в гетероструктурах GaAs/AlAs, обусловлен магнетотранспортом в нелинейном режиме. Уменьшение сопротивления в

двухподзонной системе под действием электрического поля, как и в одноподзонной системе, объясняется изменением электронной функции распределения.

Рис.14, (а) Зависимости р„Ш) для двойной квантовой ямы с двумя заполненными уровнями размерного квантования при Т =4.2 К, измеренные на постоянном токе ¡¿с = 2 мкА (тонкая линия) и = 40 мкА (толстая линия). На вставке приведены ВАХ для исследуемого мостика Холла при В = 0 и В = 0 49 Тл. (Ь) Зависимости р„(1/й), измеренные на постоянном токе в диапазоне от 4 до 40 мкА с шагом 4 мкА при Т = 4.2 К. Цифрами 4 и 5 обозначены максимумы ММП осцилляции.

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 1 /Б (1/Т)

В §6.2 приводятся результаты исследования дифференциального сопротивления в двойной квантовой яме с двумя заполненными подзонами размерного квантования Е1 и Е2. Обнаружено (рис.15), что в такой системе под действием постоянного тока 1Л,: происходит периодическая инверсия ММП осцилляции гхх в зависимости от 1/5. Установлено, что частота таких переворотов ММП осцилляций пропорциональна Полученные экспериментачьные данные демонстрируют «интерференцию» ММП осцилляций с осцилляциями, обусловленными зинеровским туннелированием между уровнями Ландау под действием электрического поля Холла [А19].

Рис.15, (а) Зависимость г„{В) для Лс = 2 А/м при Т = 4.2 К (толстая линия) и усредненная компонента этой зависимости (тонкая линия). (Ь) Зависимости положений узлов В> для I = 1 и 2 от J(ic. Линии соответствуют соотношению: Bi ~ J^Jl.

Параграф 6.3 посвящен исследованию состояния с нулевым дифференциальным сопротивлением в двойной квантовой яме в условиях магнето-межподзонного рассеяния [А35]. В исследуемой системе состояние с r„ ~ 0, возникающее под действием /<ic в максимумах ММП осцилляций, обусловлено внутриуровневыми переходами. Возникновение такого состояния в двухподзонной системе, как и в одноподзонной, качественно объясняется в рамках теории, учитывающей влияние электрического поля на функцию распределения свободных носителей заряда по энергиям [20].

В §6.4 показано, что в квазидвумерной электронной системе под действием синусоидального электрического тока /ас генерируются высшие гармоники не только в продольном напряжении Vm но и в холловском - Vxy [А22]. Установлено, что под действием излучения и постоянного электрического тока I¿с в двухподзонной системе возникает осциллирующая от магнитного поля ЭДС Холла. Полученные данные объясняются тем, что нелинейный магнетотранспорт в квазидвумерной системе обусловлен влиянием электрического поля на диагональную и недиагональную компоненты тензора проводимости.

а

оУ2тс = 150 GHz (а)

Р = 4 mW

to j 1 /г f

СО = CD I

Л

- JAiy\|y

T= 4.2 К

i i 3.1 meV )

о.о

0.3 0.6

SCO

з 2

а 1

о -1 -2

- оУ2я= 150 GHz N (Ь)

PB = 4mW I

fi> = (D I

АД Г

- t yl/ «У2 = o> 'II T с 11 ' = 4.2 К

1 l

0.0

0.2 0.4

В(Т)

Рис. 16. (а) Зависимости для двойной квантовой ямы с двумя заполненными подзонами размерного квантования без облучения (тонкая линия) и с облучением (толстая линия) на частоте <а/2к =150 ГТц при !Г = 4.2 К. (Ь) Зависимость микроволнового фотосопротивления ARxx = й" - Л0 от магнитного поля В.

14 r=1.6K (a)

(Л 12 oV2Tt = 70GHz p \P = 2 mW V CD

a. k= 2 / м

s a. 10 - 4/

■ "CWv P = 0 '"''V

Й = 0.5 meV

. i i i i i i i i

2 -

0.0 0.1

0.2 0.3 0.4

в (Т)

1

с? <л

а о

е = 0.145 Т (Ь) Р =2mW

ю

70 GHz

:<р о i t °о

46 GHz '

-1 -

-2 -

0.5

ю/2л = 58 GHz

40

50 60

(o/2k (GHz)

70

80

Рис. 17. (а) Зависимости р^(В) для двойной квантовой ямы с двумя заполненными подзонами размерного квантования без облучения (тонкая линия) и с облучением (толстая линия) на частоте 70 ГГц при Т = 1.6 К. (Ь) Зависимость микроволнового фотосопротивления Ар» от частоты микроволнового излучения при Т = 1.6 К. Стрелками указаны положения экстремумов зависимости Дрх*(оУ2п;).

В §6.5 приводятся результаты исследования двухподзонного магнетотранспорта в гетероструктурах ОаАз/А1Аз в присутствии микроволнового излучения [А16, А34]. В двухподзонной системе микроволновое поле существенно модифицирует электронный транспорт, приводя к осциллирующей с двумя периодами зависимости сопротивления от МВ (рис.16) [А 16]. Больший период этих осцилляций обусловлен тем, что фотосопротивление квазидвумерной системы, как и двумерной, является осциллирующей функцией отношения ш/сос. Меньший период обусловлен влиянием микроволнового поля на амплитуду и фазу ММП осцилляций.

Установлено, что фотосопротивление в двухподзонной системе имеет максимальную амплитуду в условиях, когда максимум ММП осцилляций совпадает с максимумом или минимумом (О/Юс - осцилляций. Показано (рис.17), что резонансное фотосопротивление, возникающее в максимумах ММП осцилляций с номером к, определяется условием: !т/(Е2 - Е\) ~ (/±0.2УК где к и/ - целые положительные числа [А34].

В заключении приведены основные результаты и выводы работы.

- Исследован электронный транспорт в селективно-легированных гетероструктурах ОаАз/А1АБ при больших факторах заполнения уровней Ландау. В изучаемых структурах в диапазоне температур от 10 до 25 К обнаружены периодичные по обратному магнитному полю осцилляции сопротивления, частота которых пропорциональна электронному волновому вектору на поверхности Ферми. Показано, что обнаруженные осцилляции обусловлены резонансным взаимодействием двумерных электронов с акустическими волнами, имеющими скорость и3 = 5.2 - 5.9 км/с.

- Установлено, что в двухподзонных системах на основе гетероструктур СаАзАМАэ возникают магнетополевые осцилляции сопротивления ри и проводимости стхх, обусловленные межподзонным рассеянием. Период осцилляций определяется отношением величины межподзонного расщепления АЕп = Е2-Е\.к циклотронной энергии Йшс. Зависимость амплитуды магнето-межподзонных осцилляций от температуры определяется шириной уровней Ландау Г\ = Ыхч, где т, - квантовое время жизни.

- Обнаружено, что магнето-межподзонные осцилляции диссипативного сопротивления, возникающие в двухподзонных системах, сосуществуют с осцилляциями, индуцированными акустическими фононами. Амплитуда магнето-межподзонных осцилля-ций возрастает в максимумах магнетофононных, что указывает на интерференцию амплитуд вероятностей межподзонных электронных переходов, связанных с упругими и неупругими процессами рассеяния.

- Исследовано влияние постоянного электрического тока на магнетотранспорг в гете-роструктурах GaAs/AlAs. Показано, что при увеличении тока сопротивление двумерного электронного газа при больших факторах заполнения уменьшается. В диапазоне температур от 2 до 10 К величина электрического поля, необходимого для проявления этого эффекта, пропорциональна температуре. Обнаруженный нелинейный эффект описывается теорией неоднородной спектральной диффузии. Из сопоставления экспериментальных данных с теорией найдено, что процессы энергетической релаксации в изучаемых структурах обусловлены электрон-электронным рассеянием.

- Установлено, что электрическое поле, приложенное к двумерной системе с. модулированным энергетическим спектром, приводит к неравновесной функции распределения, которая не описывается повышенной электронной температурой. Такое неравновесное распределение электронов существенно изменяет проводимость двумерного электронного газа, приводя к магнетополевому состоянию с нулевым дифференциальным сопротивлением. Показано, что при одной и той же мощности перегрев системы с модулированным спектром существенно выше, чем системы с равномерным распределением энергетических уровней.

- Обнаружены магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением, возникающие в гетероструктурах GaAs/AlAs с электронной концентрацией ле ~ 8х1015 м"2 и подвижностью Ц = (60-200) м2/В-с при температуре ниже 4.2 К под действием микроволнового излучения в диапазоне частот от 130 до 150 ГГц. В областях занулений наблюдаются провалы, сопротивление в которых становится отрицательным. Такое поведение согласуется с теорией, рассматривающей в качестве основной причины формирования неравновесных магнетополевых состояний с нулевым сопротивлением - развитие неустойчивости в электронных системах с абсолютным отрицательным сопротивлением.

- В дисках Корбино с двумерным электронным газом обнаружены магнетополевые осцилляции микроволновой фото-ЭДС, возникающие в области больших факторов заполнения уровней Ландау. Осцилляции ЭДС периодичны по обратному магнитному полю и идут в противофазе к осцилляциям микроволновой фотопроводимости, что указывает на вентильную природу микроволновой ЭДС. Установлено, что в областях занулений проводимости, индуцированных микроволновым излучением, ЭДС флуктуирует во времени, что согласуется с моделью пространственной неоднородности магнетополевых состояний с нулевой проводимостью.

- Установлено, что микроволновое фотосопротивление двухподаонной системы, помещенной в перпендикулярное магнитное поле, осциллирует с двумя периодами. Больший период этих осцилляций обусловлен тем, что микроволновое фотосопротивление двухподзонной системы, как и одноподзонной, является осциллирующей знакопеременной функцией отношения частоты микроволнового излучения к циклотронной частоте. Меньший период связан с влиянием микроволнового поля на межподзонные переходы. Полученные экспериментальные данные согласуются с теорией, которая рассматривает неравновесное распределение электронов по энергиям в качестве основной причины микроволнового фотосопротивления двумерных систем при больших факторах заполнения уровней Ландау.

- Таким образом, в работе проведено комплексное исследование магнетотранспорт-ных явлений в гетероструктурах ОаА5/А1А5 при больших факторах заполнения. Полученные результаты свидетельствуют о том, что селективно-легированные гетеростук-туры ОаАз/А1А5 расширяют возможности экспериментального изучения электронного транспорта в системах пониженной размерности. Магнетотранспорт в таких модулированных полупроводниковых структурах обладает рядом уникальных свойств как в линейном, так и нелинейном режимах. Обнаруженные в гетеростукгурах СаАвШАв новые гальваномагнитные эффекты углубили понимание процессов переноса заряда в низкоразмерных системах в скрещенных электрическом и магнитном полях, а также стимулировали развитие теории неравновесных явлений в селективно-легированных полупроводниках.

Публикации по теме диссертации

[А1] Быков А. А. Квазиклассическое отрицательное магнетосопротивление двумерного электронного газа при рассеянии на короткодействующем и дальнодейст-вующем потенциалах / А. А. Быков, А. К. Бакаров, А. В. Горан, Н. Д. Аксенова, А. В. Попова, А. И. Торопов // Письма в ЖЭТФ. - 2003. - Т. 78. - С. 165-169.

[А2] Быков А. А. Осцилляции магнетосопротивления двумерного электронного газа в GaAs квантовой яме с AlAs/GaAs сверхрешеточными барьерами в микроволновом поле / А. А. Быков, А. К. Калагин, А. К. Бакаров, А. И. Торопов // Письма в ЖЭТФ. - 2005. - Т. 81. - С. 348-350.

[A3] Быков А. А. Отрицательное магнетосопротивление высокоподвижного двумерного электронного газа в нелинейном режиме / А. А. Быков, А. К. Калагин, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. - 2005. -Т. 81 - С. 498-501.

[А4] Быков А. А. Магнетофононный резонанс в GaAs квантовой яме с AlAs/GaAs сверхрешеточными барьерами при больших факторах заполнения / А. А. Быков, А. К. Калагин, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. - 2005. - Т. 81. - С. 646-649.

[А5] Bykov A. A. Effect of dc and ас excitations on the longitudinal resistance of a two-dimensional electron gas in highly doped GaAs quantum wells / A. A. Bykov, Jing-qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Phys. Rev. В - 2005. -Vol. 72.-P. 245307-1-5.

[A6] Bykov A. A. Magnetoresistance oscillations due to Zener tunneling and microwave radiation in a 2D electron gas in GaAs quantum well with AlAs/GaAs superlattices barriers / A. A. Bykov, A. K. Bakarov, A. K. Kalagin, A. V. Goran, A. I. Toropov, S. A. Vitkalov // Physica E. - 2006. - V. 34. - P. 97-99.

[A7] Bykov A. A. Effect of dc and ac excitations on the longitudinal resistance of a 2D electron gas in highly doped GaAs quantum wells / A. A. Bykov, Jing-qiao Zhang, S. Vitkalov, A. K. Kalagin, D. R. Islamov, A. K. Bakarov // Proceedings of the 14th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. -2006.-P. 348-349.

[A8] Быков А. А. Индуцированные микроволновым излучением гигантские осцилляции магнетосопротивления и состояние с нулевым сопротивлением в двумерной электронной системе со средней величиной подвижности / А. А. Быков, А. К.

Бакаров, Д. Р. Исламов, А. И. Торопов // Письма в ЖЭТФ. - 2006. - Т. 84. - С. 466-469.

[А9] Быков А. А. Холловский пробой в GaAs/AlAs гетероструктуре с модулированным легированием / А. А. Быков, И. В. Марчишин, А. К. Бакаров, Ж. К. Занг, С. А. Виткалов // Письма в ЖЭТФ. - 2007. - Т. 85. - С. 69-73.

[А 10] Zhang Jing-qiao. Effect of a dc electric field on the longitudinal resistance of two-dimensional electrons in a magnetic field / Jing-qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. A. Bykov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 75. - P. 0813051-4.

[A11] Bykov A. A. Zero-Differential Resistance State of Two-Dimensional Electron Systems in Strong Magnetic Fields / A. A. Bykov, Jing-qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Phys. Rev. Lett. - 2007. - V. 99. - P. 116801-1-4.

[A12] Vitkalov Sergey. Effect of DC electric field on longitudinal resistance of two dimensional electrons in a magnetic field / Sergey Vitkalov, Jing-qiao Zhang, A. A. Bykov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Proceedings of the 15th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. - 2007. - P. 347-348.

[A13] Быков А. А. Абсолютное отрицательное сопротивление в неравновесной двумерной электронной системе в сильном магнитном поле / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, Д. В. Номоконов, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. - 2007. - Т. 86. - С. 695-698.

[А14] Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление в двумерной электронной системе с анизотропной подвижностью / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, А. В. Горан, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. -2007. - Т. 86. - С. 891-895.

[А15] Быков А. А. Индуцированные микроволновым излучением магнетополевые осцилляции ЭДС в двумерном электронном диске Корбино при больших факторах заполнения // Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 87. - С. 281-285.

[А16] Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, А. В. Горан, А. И. Торопов II Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 87. - С. 563-567.

[А17] Быков А. А. Индуцированное микроволновым излучением магнетополевое состояние с нулевой проводимостью в GaAs/AlAs дисках Корбино и мостиках Холла // Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 87. - С. 638-641.

[А18] Быков А. А. Нелинейный магнетотранспорт в квазидвумерной системе с высокой электронной подвижностью // Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 88. - С. 70-74.

[А 19] Быков А. А. Туннелирование Зинера между уровнями Ландау в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения II Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 88. -С. 450-453.

[А20] Romero Kalmanovitz N. Warming in systems with a discrete spectrum: Spectral diffusion of two-dimensional electrons in a magnetic field / N. Romero Kalmanovitz, A. A. Bykov, Sergey Vitkalov, A. I. Toropov // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 78 - P. 085306-1^1.

[A21] Romero N. Effect of parallel magnetic field on the zero-differential resistance state / N. Romero, S. McHugh, M. P. Sarachik, S. A. Vitkalov, A. A. Bykov//Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 78. - P. 153311-1-4.

[A22] Быков А. А. Нелинейный эффект Холла в квазидвумерной электронной системе // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 89. - С. 550-554.

[А23] Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление двумерного электронного газа в баллистическом микромостике // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 89. - С. 676680.

[А24] Быков А. А. Температурная зависимость магнетофононных осцилляций сопротивления в GaAs/AlAs гетерострукгурах при больших факторах заполнения / А. А. Быков, А. В. Горан // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 90. - С. 630-633.

[А25] Vitkalov Sergey. Nonlinear transport of 2D electrons in magnetic field / Sergey Vitkalov, Jing Qiao Zhang, A. A. Bykov, A. I. Toropov // International Journal of Modern Physics B. - 2009. - Vol. 23. - Nos. 12 & 13. - P. 2689-2692.

[A26] Zhang Jing Qiao. Nonlinear resistance of two-dimensional electrons in crossed electric and magnetic fields / Jing Qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. A. Bykov // Phys. Rev. B. -2009. - Vol. 80. - P. 045310-1-14.

[A27] Goran A. V. Effect of electron-electron scattering on magnetointersubband resistance oscillations of two-dimensional electrons in GaAs quantum wells / A. V. Goran, A. A.

Bykov, A. I. Toropov, and S. A. Vitkalov // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol. 80. - P. 193305-1-4.

[A28] Быков А. А. Пространственная неоднородность индуцированных микроволновым излучением электронных состояний с нулевой проводимостью в двумерных дисках Корбино при больших факторах заполнения // Письма в ЖЭТФ. -2010. - Т. 91. - С. 390-394.

[А29] Bykov A. A. Interference of magneto-intersubband and phonon-induced resistance oscillations in single GaAs quantum wells with two populated subbands / A. A. Bykov, A. V. Goran, S. A. Vitkalov // Phys. Rev. B, - 2010. - Vol. 81. - P. 1553221-6.

[A30] Bykov A. A. Coexistence of two types of microwave-induced resistance oscillations in 2D electron gas at large filling factors / A. A. Bykov, A. V. Goran, S. A. Vitkalov II Proceedings of the 18th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. - 2010. - P. 73-74.

[A31] Vitkalov S. A. Quantal heating of 2D electrons in strong magnetic fields / S. A. Vitkalov, A. A. Bykov // Proceedings of the 18th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. - 2010. - P. 55-56.

[A32] Быков А. А. Гигантские осцилляции магнетопроводимости, индуцированные микроволновым излучением в двумерных электронных дисках Корбино с емкостными контактами / А. А. Быков, И. В. Марчишин // Письма в ЖЭТФ. - 2010. Т. 92.-С. 73-76.

[АЗЗ] Bykov A. A. Microwave induced zero-conductance state in a Corbino geometry two-dimensional electron gas with capacitive contacts / A. A. Bykov, I. V. Marchishin, A. V. Goran, D. V. Dmitriev // Appl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 97. - P. 082107-1-3.

[A34] Быков А. А. Резонансное микроволновое фотосопротивление в двухподзовной электронной системе при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Б. Г. Мозулев, А. К. Калагин // Письма в ЖЭТФ. - 2010. - Т. 92. - С. 420-423.

[А35] Быков А. А. Нулевое дифференциальное сопротивление в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Е. Г. Мозулев, С. А. Вкг-калов // Письма в ЖЭТФ. - 2010. - Т. 92. - С. 523-527.

Цитированная литература

[1] Hall Е. Н. On a New Action of the Magnet on Electric Currents // American Journal of

Mathematics. - 1879. - Vol. 2. - No. 3 - P. 287-292.

[2] Schubnikov L. A new phenomenon in the change of resistance in a magnetic field of sin-

gle crystals of bismuth / L. Schubnikov, W. J. de Haas // Nature. - 1930. - Vol. 126. -N. 3179. - P. 500.

[3] Fowler A. B. Magneto-oscillatory conductance in silicon surfaces / A. B. Fowler, F. F.

Fang, W. E. Howard, P. J. Stres II Phys. Rev. Lett. -1966. - Vol. 16. - P. 901-903.

[4] Von Klitzing K. New method for high-accuracy determination of the fine-structure con-

stant based on quantized Hall resistance / K. v. Klitzing, G. Dorda, M. Pepper // Phys. Rev. Lett. - 1980. - Vol. 45. - P. 494-497.

[5] Dingle R. Electron mobilities in modulation-doped semiconductor heterojunction super-

lattices / R. Dingle, H. L. Stormer, A. C. Gossard, W. Weigmann // Appl. Phys. Lett. -1978.-Vol. 33.-P. 665-667.

[6] Tsui D. C. Two-dimensional magnetotransport in the exstreme quantum limit / D. C. Tsui, H. L. Stormer, A. C. Gossard // Phys. Rev. Lett. - 1982. - Vol. 48. - P. 15591562.

[7] Ando T. Electronic properties of two-dimensional systems / T. Ando, A. B. Fowler, F.

Stern // Rev. Mod. Phys. -1982. - Vol. 54. - P. 437-672.

[8] Friedland K. -J. New Concept for the Reduction of Impurity Scattering in Remotely Doped GaAs Quantum Wells / K. -J. Friedland, R. Hey, H. Kostial, R. Klann, K. Ploog // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 77. - P. 4616-4619.

[9] Zudov M. A. Shubnikov -de Haas-like oscillations in millimeter wave photoconductivity

in a high-mobility two-dimensional electron gas / M. A. Zudov, R. R. Du, J. A. Sim-moms, J. L. Reno // Phys. Rev. B. - 2001. - Vol. 64. - P. 201311-1-4.

[10] Mani R G. Zero-resistance states induced by electromagnetic-wave excitation in GaAs/AlGaAs heterostructures / R G. Mani, J. H. Smet, K. von Klitzing, V. Nara-yanamurti, W. B. Johnson, V. Umansky // Nature. - 2002. - Vol. 420. - P. 646-650.

[И] Баскин Э. M. Двумерная электрон-примесная система в сильном магнитном поле / Э. М. Баскин, Л. И. Магарилл, М. В. Энтин II ЖЭТФ. - 1978. - Т. 75. - С. 723734.

[12] Zudov M. A. New Class of Magnetoresistance Oscillations: Interaction of a Two-Dimensional Electron Gas with Leaky Interface Phonons / M. A. Zudov, I. V. Ponam-orev, A. L. Efros, R. R. Du, J. A. Simmons, J. L. Reno // Phys. Rev. Lett. - 2001. -Vol. 86.-P. 3614-3617.

[13] Поляновский В. M. Об аномальной температурной зависимости амплитуды квантовых осцилляции магнитосопротивления в квазидвумерных системах // ФТП. -1988.-Т. 22.-С. 2230-2232.

[14] Yang С. L. Zener Tunneling Between Landau Orbits in a High-Mobility Two-Dimensional Gas / C. L. Yang, J. Zhang, R. R. Du, J. A. Simmons, J. L. Reno II Phys. Rev. Lett. - 2002. - Vol. 89. - P. 076801-1-4.

[15] Рыжий В. И. Особенности фотопроводимости тонких пленок в скрещенных электрическом и магнитном полях // ФТТ. - 1969. -Т. 11. - С. 2577-2579.

[16] Dorozhkin S. I. Gigant magnitoresonance oscillations caused by cyclotron resonance harmonics // Письма в ЖЭТФ. - 2003. - Т. 77. - С. 681-685.

[17] Andreev А. V. Dynamical symmetry breaking as the origin of the zero dc resistance state in an ac driven system / A. V. Andreev, I. L. Aleiner, A. J. Millis // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 91. - P. 056803-1-4.

[18] Yang C. L. Observation of Microwave-Induced Zero-Conductance State in Corbino Rings of a Two-Dimensional Electron System / C. L. Yang, M. A. Zudov, T. A. Knuut-tila, R. R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 91. - P. 096803-1-4.

[19] Willett R. L. Evidence for current-flow anomalies in the irradiated 2D electron system at small magnetic fields / R. L.Willett, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. -2004. - Vol. 93. - P. 026804-1-4.

[20] Dmitriev I. A. Theory of microwave-induced oscillations in the magnetoconductivity of a two-dimensional electron gas / I. A. Dmitriev, M. G. Vaviiov, I, L. Aleiner, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov // Phys. Rev. B. - 2005. Vol. 71. - P. 115316—1—11.

Быков Алексей Александрович

МАГНЕТОТРАНСПОРТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ ваЛ^Ав ПРИ БОЛЬШИХ ФАКТОРАХ ЗАПОЛНЕНИЯ

Автореф. дисс. на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Подписано в печать 14.09.2011. Заказ №91. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз. Отпечатано в типографии Института катализа СО РАН 630090 Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 5

Список сокращений и обозначений.

Введение.

Глава 1. Перенос заряда в модулированных полупроводниковых структурах.

§1.1. Подавление кулоновского рассеяния на примесях.

§1.2. Квазиклассические и квантовые явления переноса в поперечном магнитном поле.

§1.3. Нелинейные явления в скрещенных электрическом и магнитном полях.

§1.4. Неравновесные магнетотранспортные явления в двумерных системах в присутствии микроволнового излучения.

Глава 2. Исследуемые образцы и методика эксперимента.

§2.1. Методы измерения сопротивления и проводимости в поперечном магнитном поле.

§2.2. Технология изготовления образцов.

§2.3. Методика эксперимента.

§2.4. Транспортные параметры гетероструктур ваАз/А^.

Глава 3. Линейный транспорт в поперечном магнитном поле.

§3.1. Квазиклассическое отрицательное магнетосопротивление двумерного электронного газа.

§3.2. Магнетофононные осцилляции сопротивления в двумерной электронной системе.

§3.3. Магнето-межподзонные осцилляции сопротивления в двухподзонной электронной системе.

§3.4. Сосуществование магнетофононных и магнето-межподзоных осцилляций сопротивления в двухподзонной системе.

Результаты и выводы главы 3.

Глава 4. Нелинейный магнетотранспорт в двумерной системе.

§4.1. Отрицательное магнетосопротивление.

§4.2. Состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением.

§4.3. Разогрев в двумерной системе с дискретным спектром.

§4.4. Туннелирование Зинера.

Результаты и выводы главы 4.

Глава 5. Фотоотклик двумерной системы на микроволновое облучение.

§5.1. Два типа осцилляций магнетосопротивления двумерного электронного газа в присутствии микроволнового излучения.

§5.2. Зануление сопротивления двумерного электронного газа в присутствии микроволнового излучения в поперечном магнитном поле.

§5.3. Проводимость двумерного электронного газа в присутствии микроволнового излучения в поперечном магнитном поле.

§5.4. Микроволновое фотосопротивление в баллистическом мостике.

§5.5. Осцилляции микроволновой ЭДС в диске Корбино.

Результаты и выводы главы 5.

Глава 6. Неравновесные явления в двухподзонной системе.

§6.1. Переворот магнето-межподзонных осцилляций сопротивления.

§6.2. Туннелирование Зинера в двойной квантовой яме.

§6.3. Состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением в двухподзонной системе.

§6.4. Нелинейный эффект Холла.

§6.5. Магнетотранспорт в двухподзонных системах в присутствии микроволнового излучения.

Результаты и выводы главы 6.

Актуальность темы. В современной физике полупроводников гетероструктуры с модулированным легированием на основе соединений А3В5 являются объектом всесторонних научных исследований и базой для разработки новых твердотельных электронных приборов. Основными экспериментальными методами изучения таких низкоразмерных структур до сих пор остаются магнетотранспортные, базирующиеся на общеизвестных эффектах Холла и Шубникова - де Гааза [1, 2]. Несмотря на то, что основополагающие открытия в полупроводниковых системах пониженной размерности были сделаны на инверсионных слоях кремниевых полевых транзисторов [3,4], технологические успехи в изготовлении низкоразмерных электронных систем на основе соединений А3В5 уже многие годы определяют основные тенденции экспериментальных исследований в этой области физики твердого тела.

Лидирующее положение в этих исследованиях занимают системы пониженной размерности на основе гетероструктур ваАз/АЮаАз [5, 6], изготовленных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Наиболее ярким и значимым фундаментальным явлением, обнаруженным в них, является дробный квантовый эффект Холла [6]. Это открытие было сделано в значительной степени благодаря достижениям в области технологии МЛЭ и использованию идеи селективного легирования [5], позволившими существенно увеличить подвижность двумерных (2Б) электронов в гетероструктурах ваАз/АЮаАз по сравнению с её величиной в кремниевых структурах металл-окисел-полупроводник (МОП) [7].

Одной из основных причин, уменьшающих подвижность носителей заряда в полупроводниковых структурах, является рассеяние на случайном потенциале ионизованных центров легирующей примеси. В гетероструктурах СаАэ/АЮаАз высокая подвижность ц. достигается благодаря пространственному разделению областей легирования и переноса носителей заряда нелегированным спейсером. Такой способ увеличения подвижности ведет к неизбежному уменьшению электронной концентрации пе в проводящем канале, так как для увеличения ц нужно увеличивать толщину спейсера, а для увеличения концентрации щ её нужно уменьшать. Таким образом, в гетероструктурах ОаАэ/АЮаАз получить одновременно высокие значения (хи пе невозможно.

Этот недостаток отсутствует в селективно-легированных гетероструктурах СаАэААЛАз, в которых в качестве боковых барьеров к квантовым ямам СаАэ используются короткопериодные сверхрешётки А^ЛЗаАз [8]. В таких структурах высокая подвижность Г-электронов в квантовой яме ваАэ достигается не только пространственным разделением областей легирования и переноса носителей заряда, но ещё и экранировкой рассеивающего потенциала Х-электронами, локализованными в слоях А1Аз. Поэтому в квантовых ямах ваАз с боковыми сверхрешёточными барьерами, в отличие от гетероструктур ОаАз/АЮаАз, можно получать одновременно высокие значения ц и пе, что расширяет возможности для экспериментального изучения электронного транспорта в низкоразмерных полупроводниковых системах.

Технологические достижения в изготовлении совершенных полупроводниковых структур, а также фундаментальные научные результаты, полученные при их экспериментальном изучении, сформировали к настоящему времени новое направление в физике твердого тела - физику полупроводниковых систем пониженной размерности. Особое место в этом направлении занимают явления переноса носителей заряда в Ю системах с высокой электронной подвижностью, что обусловлено, с одной стороны, прикладным значением полупроводниковых структур с высокой проводимостью 2Б электронного газа, а с другой - фундаментальной значимостью обнаруженных транспортных явлений.

Несколько последних десятилетий основные усилия в этой области были сосредоточены на изучении электронных свойств высокоподвижных систем в квантующих магнитных полях, когда под уровнем Ферми находится несколько уровней Ландау, разделенных интервалами запрещенных энергий. Вначале эти исследования были мотивированы открытием целочисленного квантового эффекта

Холла, а затем дробного. Около десяти лет назад значительное внимание исследователей привлекла к себе область магнитных полей В, в которой уровни Ландау в высокоподвижных Ю системах перекрываются, а их количество под уровнем Ферми является большим (более 10). В этих условиях фактор заполнения V = иД2еВ/й)» 1, а расстояние между уровнями Ландау меньше их ширины Гь = Й/тч, где тч - квантовое время жизни.

Интерес к исследованию транспорта при больших факторах заполнения возник в связи с открытием гигантских осцилляций магнетосопротивления (МС), индуцированных микроволновым излучением в высокоподвижных гетероструктурах ОаАз/АЮаАэ [9]. Вслед за их открытием было обнаружено, что сопротивление в минимумах этих осцилляций принимает значение, близкое к нулю [10]. При всей схожести с занулениями сопротивления в квантующих магнитных полях [4, 6], открытое явление возникало в условиях перекрывающихся уровней Ландау, что было весьма необычным и требовало всестороннего изучения магнетотранспортных явлений в низкоразмерных полупроводниковых системах при больших факторах заполнения.

К моменту начала данной работы экспериментальные исследования магнетотранспорта в высокоподвижных полупроводниковых системах при больших факторах заполнения ограничивались гетероструктурами ОаАз/АЮаАз с одной заполненной подзоной размерного квантования с относительно низкой

15 2 концентрацией электронов яе~3х10 м" . Оставались неизученными неравновесные явления в высокоподвижных модулированных структурах с двумя заполненными подзонами размерного квантования.

Цель работы заключалась в установлении природы магнетотранспортных явлений, возникающих под действием постоянного электрического поля или микроволнового излучения в полупроводниковых системах пониженной размерности при больших факторах заполнения. Конкретная задача состояла в исследовании неравновесных явлений в гетероструктурах ОаАз/АЛАБ с более высокой электронной концентрацией, по сравнению с высокоподвижными гетеропереходами ОаАз/АЮаАз, в том числе и в условиях, когда заполнено две подзоны размерного квантования.

Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования использовались одиночные и двойные квантовые ямы ваАз с боковыми сверхрешёточными барьерами А1Аз/ОаАз. Гетероструктуры изготавливались методом МЛЭ в ИФП СО РАН. Изучение магнетотранспопртных явлений, возникающих в гетероструктурах ОаАз/А1Аз под действием постоянного электрического поля или микроволнового излучения, базировалось на измерениях сопротивления и проводимости в диапазоне температур от 0.3 до 30 К в магнитных полях до 2 Тл.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Впервые показано, что в двухподзонной электронной системе магнето-межподзонные осцилляции сопротивления сосуществуют с осцилляциями, индуцированными акустическими фононами. Экспериментально обнаружено увеличение амплитуды магнето-межподзонных осцилляций в максимумах магнетофононных, что свидетельствует об интерференции упругих и неупругих процессов межподзонного рассеяния. Установлено, что температурное подавление магнето-межподзонных и магнетофононных осцилляции сопротивления в гетероструктурах ваАзМЛАз обусловлено уширением уровней Ландау вследствие электрон-электроного рассеяния.

2. Экспериментально обнаружен новый квантовый нелинейный эффект -подавление сопротивления двумерного электронного газа постоянным электрическим полем. Эффект позволил впервые определить время неупругого электрон-электронного рассеяния Т;п в магнитном поле и квантовое время жизни электронов хч в температурном диапазоне, в котором эффект Шубникова - де Гааза полностью подавлен и базирующийся на нём метод определения тч неприменим.

3. Экспериментально обнаружено низкотемпературное магнетополевое состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением, возникающее в двумерной электронной системе под действием постоянного электрического тока выше некоторой критической величины. Переход в состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением в гетероструктурах GaAs/AlAs происходит в перпендикулярном магнитном поле при температуре ниже 2 К и сопровождается резким провалом в зависимостях дифференциального сопротивления от величины постоянного электрического тока.

4. Обнаружены магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением и нулевой проводимостью, возникающие в гетероструктурах GaAs/AlAs с

15 2 2 концентрацией электронов пе « 8x10 м" и подвижностью (i = (60-200) м /В-с при температурах ниже 4.2 К под действием микроволнового излучения в диапазоне частот от 130 до 150 ГГц. Тем самым установлено, что эти состояния, открытые ранее Р. Мани с соавторами в гетероструктурах GaAs/AlGaAs с электронной концентрацией « 3x1015 м"2 и существенно большей подвижностью « 1500 У м /В-с при температуре 1.3 К, обусловлены не специфическими особенностями высокоподвижных гетероструктур GaAs/AlGaAs с толстым спейсером, а носят универсальный характер.

Научная и практическая значимость работы.

Научная ценность работы состоит в том, что расширен круг полупроводниковых систем пониженной размерности, в которых выявлены гигантские осцилляции магнетосопротивления и состояния с нулевым сопротивлением, возникающие под действием микроволнового излучения в высокоподвижном 2D электронном газе при большом числе заполненных уровней Ландау. Таким образом доказана общефизическая значимость этих магнетотранспортных явлений.

Полученные в работе экспериментальные данные стимулировали развитие теории переноса носителей заряда в электронных системах пониженной размерности:

- Результаты исследования магнетофононных осцилляций сопротивления в гетероструктурах GaAs/AlAs послужили толчком для построения теории этого явления, основанной на модели взаимодействия двумерных электронов с объемными акустическими фононами [О. Е. Raichev, Phys. Rev. В 80, 075318 (2009)];

- Результаты исследования двухподзонного транспорта послужили стимулом для разработки теории магнето-межподзонных осцилляций сопротивления, учитывающей электрон-фононное взаимодействие [О. Е. Raichev, Phys. Rev. В 81, 195301 (2010)];

- Обнаружение магнетополевого состояния с нулевым дифференциальным сопротивлением инициировало развитие теории нелинейных явлений в двумерных системах в сильных магнитных полях [A. Kunold, М. Torres, Phys. Rev. В 80, 205314 (2009)].

Разработан метод измерения квантового времени жизни тч, основанный на эффекте подавления сопротивления двумерного электронного газа постоянным электрическим полем. Новый метод позволяет измерять квантовое время жизни в высокоподвижных двумерных системах при температурах, когда эффект Шубникова - де Гааза не проявляется и метод измерения xq, базирующийся на анализе квантовых осцилляций магнетосопротивления, неприменим.

Практическая значимость работы состоит в том, что фотоэлектрические явления, обнаруженные в гетероструктурах GaAs/AlAs в поперечном магнитном поле, могут быть использованы для создания приемников микроволнового и терагерцового излучения. Двухподзонные электронные системы на основе таких полупроводниковых структур могут быть использованы для создания принципиально новых датчиков магнитного поля.

Положения, выносимые на защиту.

1. При больших факторах заполнения в гетероструктурах ваАзАМАэ наблюдаются осцилляции магнетосопротивления, обусловленные резонансным рассеянием двумерных электронов на объемных акустических фононах. Амплитуда этих осцилляций зависит от температуры немонотонно. Рост амплитуды обусловлен температурной зависимостью времени рассеяния электронов на акустических фононах, а падение - температурной зависимостью времени электрон-электронного рассеяния.

2. Заполнение второй подзоны размерного квантования в одиночных и двойных квантовых ямах ваАз с боковыми сверхрешёточными барьерами А1Аз/СаА5 приводит к осцилляциям диссипативного сопротивления значительной амплитуды, период которых определяется отношением величины межподзонного расщепления к циклотронной энергии. Амплитуда магнето-межподзонных осцилляций сопротивления определяется уширеним уровней Ландау.

3. Магнето-межподзонные осцилляции диссипативного сопротивления сосуществуют с осцилляциями, обусловленными рассеянием двумерных электронов на акустических фононах. В максимумах осцилляций, индуцированных акустическими фононами, амплитуда магнето-межподзонных осцилляций увеличивается. Обнаруженное явление обусловлено интерференцией процессов межподзонного рассеяния электронов на примесях и фононах.

4. В перпендикулярном магнитном поле диссипативное сопротивление двумерного электронного газа уменьшается при увеличении постоянного электрического поля. Величина электрического поля, необходимого для проявления этого нелинейного эффекта, пропорциональна температуре. Обнаруженный эффект обусловлен неоднородной спектральной диффузии электронов, возникающей в неупорядоченной двумерной системе в скрещенных электрическом и магнитном полях.

5. При больших факторах заполнения двумерный электронный газ переходит в магнетополевое состояние с нулевым дифференциальным сопротивлением под действием постоянного электрического тока, величиной выше некоторого порогового значения. Величина этого порогового значения пропорциональна магнитному полю. Обнаруженное электронное состояние обусловлено локальной нестабильностью электрического тока в условиях отрицательного дифференциального сопротивления.

6. Индуцированные микроволновым излучением магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением и нулевой проводимостью, наблюдавшиеся ранее только в гетероструктурах ваАз/АЮаАз с высокой подвижностью (|! ~ 1000 м /В-с) и

15 2 низкой концентрацией электронов («е~3х10 м" ), в ваАз квантовых ямах с боковыми сверхрешёточными барьерами А1Аз/ОаА8 проявляются при существенно

2 15 2 меньшей подвижности (|д ~ 200 м /В-с) и большей концентрации (/?е~8х10 м" ). Эти состояния обусловлены развитием неустойчивости в системах с абсолютным отрицательным сопротивлением или абсолютной отрицательной проводимостью.

7. В дисках Корбино с двумерным электронным газом под действием микроволнового излучения возникают магнетополевые осцилляции фото-ЭДС, период которых определяется отношением частоты излучения к циклотронной частоте. Амплитуда осцилляций фото-ЭДС пропорциональна величине микроволновой фотопроводимости. Обнаруженный фотогальванический эффект обусловлен асимметрией встроенного электрического поля в областях двумерного электронного газа, прилегающих к внутреннему и внешнему кольцевым электродам.

8. В квантовых ямах с двумя заполненными подзонами размерного квантования под действием микроволнового излучения возникают два типа магнетополевых осцилляций фотосопротивления и фотопроводимости. Период первого типа осцилляций определяется отношением частоты излучения к циклотронной частоте, а второго - отношением величины межподзонного расщепления к циклотронной энергии.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 16th International conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems. July 10-15, 2005.

Albuquerque, New Mexico USA; 7 Российская конференция по физике полупроводников. Полупроводники 2005. Москва, 18-23 сентября 2005 г.

Звенигород, пансионат «Ершово»); International conference: "Nanoelectronics 2006.

Novel Nanomaterials, Quantum Transport, and Noise of Electrons and Photons",

Lancaster University, UK, 8-11 January 2006; 14th International Symposium th

Nanostructures: Physics and Technology", St Petersburg, 2006; 15 International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", Novosibirsk, 2007; 8 Российская конференция по физике полупроводников. Полупроводники 2007. Екатеринбург, 30 сентября - 5 октября 2007; 2007 APS March Meeting. March 5-9, 2007, Denver, Colorado; 2008 APS March Meeting. March 10-14, 2008, New Orleans, Louisiana; 2009 APS March Meeting. March 16-20, 2009, Pittsburg, Pennsylvania; 18 Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников. 15-20 февраля 2010. Екатеринбург - Новоуральск; 18th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St Petersburg, 2010.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объём диссертации составляет 265 машинописных страниц, в том числе 120 рисунков и список литературы на 200 наименований.

Основные результаты и выводы диссертационной работы:

- Исследован электронный транспорт в селективно-легированных гетероструктурах ОаА5/А1Аз при больших факторах заполнения уровней Ландау. В изучаемых структурах в диапазоне температур от 10 до 25 К обнаружены периодичные по обратному магнитному полю осцилляции сопротивления, частота которых пропорциональна электронному волновому вектору на поверхности Ферми. Показано, что обнаруженные осцилляции обусловлены резонансным взаимодействием двумерных электронов с акустическими волнами, имеющими скорость щ = 5.2 - 5.9 км/с.

- Установлено, что в двухподзонных системах на основе гетероструктур ваАз/АЬ^з возникают магнетополевые осцилляции сопротивления рхх и проводимости <зхх, обусловленные межподзонным рассеянием. Период осцилляций определяется отношением величины межподзонного расщепления АЕ]2 = Е2- Е\ к циклотронной энергии Йсос. Зависимость амплитуды магнето-межподзонных осцилляций от температуры определяется шириной уровней Ландау = Й/тч, где тч - квантовое время жизни.

- Обнаружено, что магнето-межподзонные осцилляции диссипативного сопротивления, возникающие в двухподзонных системах, сосуществуют с осцилляциями, индуцированными акустическими фононами. Амплитуда магнето-межподзонных осцилляций возрастает в максимумах магнетофононных, что указывает на интерференцию амплитуд вероятностей межподзонных электронных переходов, связанных с упругими и неупругими процессами рассеяния.

- Исследовано влияние постоянного электрического тока на магнетотранспорт в гетероструктурах СаАзМЛАз. Показано, что при увеличении тока сопротивление двумерного электронного газа при больших факторах заполнения уменьшается. В диапазоне температур от 2 до 10 К величина электрического поля, необходимого для проявления этого эффекта, пропорциональна температуре. Обнаруженный нелинейный эффект описывается теорией неоднородной спектральной диффузии. Из сопоставления экспериментальных данных с теорией найдено, что процессы энергетической релаксации в изучаемых структурах обусловлены электрон-электронным рассеянием.

- Установлено, что электрическое поле, приложенное к двумерной системе с модулированным энергетическим спектром, приводит к неравновесной функции распределения, которая не описывается повышенной электронной температурой. Такое неравновесное распределение электронов существенно изменяет проводимость двумерного электронного газа, приводя к магнетополевому состоянию с нулевым дифференциальным сопротивлением. Показано, что при одной и той же мощности перегрев системы с модулированным спектром существенно выше, чем системы с равномерным распределением энергетических уровней.

- Обнаружены магнетополевые состояния с нулевым сопротивлением, возникающие в гетероструктурах GaAs/AlAs с электронной концентрацией пе »

15 2 2

8x10 м' и подвижностью [i = (60-200) м /В-с при температуре ниже 4.2 К под действием микроволнового излучения в диапазоне частот от 130 до 150 ГГц. В областях занулений наблюдаются провалы, сопротивление в которых становится отрицательным. Такое поведение согласуется с теорией, рассматривающей в качестве основной причины формирования неравновесных магнетополевых состояний с нулевым сопротивлением - развитие неустойчивости в электронных системах с абсолютным отрицательным сопротивлением.

- В дисках Корбино с двумерным электронным газом обнаружены магнетополевые осцилляции микроволновой фото-ЭДС, возникающие в области больших факторов заполнения уровней Ландау. Осцилляции ЭДС периодичны по обратному магнитному полю и идут в противофазе к осцилляциям микроволновой фотопроводимости, что указывает на вентильную природу микроволновой ЭДС.

Установлено, что в областях занулений проводимости, индуцированных микроволновым излучением, ЭДС флуктуирует во времени, что согласуется с моделью пространственной неоднородности магнетополевых состояний с нулевой проводимостью.

- Установлено, что микроволновое фотосопротивление двухподзонной системы, помещенной в перпендикулярное магнитное поле, осциллирует с двумя периодами. Больший период этих осцилляций обусловлен тем, что микроволновое фотосопротивление двухподзонной системы, как одноподзонной, является осциллирующей знакопеременной функцией отношения частоты микроволнового излучения к циклотронной частоте. Меньший период связан с влиянием микроволнового поля на межподзонные переходы. Полученные экспериментальные данные согласуются с теорией, которая рассматривает неравновесное распределение электронов по энергиям в качестве основной причины микроволнового фотосопротивления двумерных систем при больших факторах заполнения уровней Ландау.

- Таким образом, в работе проведено комплексное исследование магнетотранспортных явлений в гетероструктурах СаАзАМАэ при больших факторах заполнения. Полученные результаты свидетельствуют о том, что селективно-легированные гетеростуктуры ОаАзМЛАэ расширяют возможности экспериментального изучения электронного транспорта в системах пониженной размерности. Магнетотранспорт в таких модулированных полупроводниковых структурах обладает рядом уникальных свойств как в линейном, так и нелинейном режимах. Обнаруженные в гетеростуктурах ОаАэЛМАз новые гальваномагнитные эффекты углубили понимание процессов переноса заряда в низкоразмерных системах в скрещенных электрическом и магнитном полях, а также стимулировали развитие теории неравновесных явлений в селективно-легированных полупроводниках.

Совокупность новых научных результатов, полученных в ходе выполнения диссертационной работы, можно характеризовать как существенное достижение в направлении исследования магнетотранспортных явлений в полупроводниковых системах пониженной размерности.

Личный вклад автора. Основная часть экспериментальных результатов, представленных в диссертации, получена автором. Часть научных результатов, вошедших в диссертационную работу, получена автором совместно с профессором С. А. Виткаловым в лаборатории колледжа города Нью-Йорка. В процессе изучения магнетотранспортных явлений в гетероструктурах ОаАз/А1Аз под научным руководством автора защищено пять диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук:

1. Бакаров А. К. «Морфология гетерограниц и транспорт двумерных электронов в ОаАБ квантовых ямах с А1Аз/ОаАз сверхрешёточными барьерами»;

2. Горан А. В. «Магнетотранспотрные свойства непланарного двумерного электронного газа в модулированных полупроводниковых структурах»;

3. Номоконов Д. В. «Электронный транспорт в субмикронных кольцевых интерферометрах на основе ОаАэ полупроводниковых гетероструктур»;

4. Калагин А. К. «Электронный транспорт в СаАзАМАэ гетероструктурах при большом числе заполненных уровней Ландау»;

5. Исламов Д. Р. «Магнитотранспорт в ваАз/АЛАз гетероструктурах в присутствии микроволнового излучения».

Автор выражает искреннюю признательность А. И. Торопову и С. А. Виткалову за многолетнее и результативное сотрудничество. Я особенно благодарен Игорю Марчишину за всестороннее сотрудничество в экспериментальной работе, а также Андрею Минаеву за безвозмездную разработку и изготовление сверхпроводящего соленоида, на котором была получена основная часть экспериментальных результатов, вошедших в диссертационную работу. Автор признателен 3. Д. Квону за многолетнюю дружескую, организационную и административную поддержку. Я благодарю Российский фонд фундаментальных исследований за финансовую поддержку.

Заключение

1. Hall Е. Н. On a New Action of the Magnet on Electric Currents // American Journal of Mathematics. 1879. - Vol. 2. - No. 3 - P. 287-292.

2. Schubnikov L. A new phenomenon in the change of resistance in a magnetic field of single crystals of bismuth / L. Schubnikov, W. J. de Haas // Nature. -1930.-Vol. 126.-N. 3179.-P. 500.

3. Dingle R. Electron mobilities in modulation-doped semiconductor heterojunction superlattices / R. Dingle, H. L. Stormer, A. C. Gossard, W. Weigmann // Appl. Phys. Lett. 1978. - Vol. 33. - P. 665-667.

4. Tsui D. C. Two-dimensional magnetotransport in the exstreme quantum limit / D. C. Tsui, H. L. Stormer, A. C. Gossard // Phys. Rev. Lett. 1982. - Vol. 48. -P.1559-1562.

5. Ando T. Electronic properties of two-dimensional systems / T. Ando, A. B. Fowler, F. Stern // Rev. Mod. Phys. 1982. - Vol. 54. - P. 437-672.

6. Friedland K. -J. New Concept for the Reduction of Impurity Scattering in Remotely Doped GaAs Quantum Wells / K. -J. Friedland, R. Hey, H. Kostial, R. Klann, K. Ploog // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 77. - P. 4616-4619.

7. Zudov M. A. Shubnikov -de Haas-like oscillations in millimeter wave photoconductivity in a high-mobility two-dimensional electron gas / M. A. Zudov, R. R. Du, J. A. Simmoms, J. L. Reno // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 64. -P. 201311-1-4.

8. Mani R. G. Zero-resistance states induced by electromagnetic-wave excitation in GaAs/AlGaAs heterostructures / R. G. Mani, J. H. Smet, K. von Klitzing, V. Narayanamurti, W. B. Johnson, V. Umansky // Nature. 2002. - Vol. 420. - P. 646-650.

9. Баскин Э. M. Двумерная электрон-примесная система в сильном магнитном поле / Э. М. Баскин, JI. И. Магарилл, М. В. Энтин // ЖЭТФ. -1978.-Т. 75.-С. 723-734.

10. Поляновский В. M. Об аномальной температурной зависимости амплитуды квантовых осцилляций магнитосопротивления в квазидвумерных системах // ФТП. 1988. - Т. 22. - С. 2230-2232.

11. Yang С. L. Zener Tunneling Between Landau Orbits in a High-Mobility Two-Dimensional Gas / C. L. Yang, J. Zhang, R. R. Du, J. A. Simmons, J. L. Reno // Phys. Rev. Lett. 2002. - Vol. 89. - P. 076801-1-4.

12. Рыжий В. И. Особенности фотопроводимости тонких пленок в скрещенных электрическом и магнитном полях // ФТТ. 1969. - Т. 11. - С. 2577-2579.

13. Dorozhkin S. I. Gigant magnitoresonance oscillations caused by cyclotron resonance harmonics // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 77. - С. 681-685.

14. Andreev А. V. Dynamical symmetry breaking as the origin of the zero dc resistance state in an ac driven system / A. V. Andreev, I. L. Aleiner, A. J. Millis // Phys. Rev. Lett. 2003. - Vol. 91. - P. 056803-1-4.

15. Willett R. L. Evidence for current-flow anomalies in the irradiated 2D electron system at small magnetic fields / R. L.Willett, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2004. - Vol. 93. - P. 026804-1-4.

16. Dmitriev I. A. Theory of microwave-induced oscillations in the magnetoconductivity of a two-dimensional electron gas /1. A. Dmitriev, M. G. Vavilov, I. L. Aleiner, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71.-P. 115316-1-11.

17. Быков А. А. Отрицательное магнетосопротивление высокоподвижного двумерного электронного газа в нелинейном режиме / А. А. Быков, А. К. Калагин, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. 2005. - Т. 81 - С. 498-501.

18. Быков А. А. Магнетофононный резонанс в GaAs квантовой яме с AlAs/GaAs сверхрешеточными барьерами при больших факторах заполнения / А. А. Быков, А. К. Калагин, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. -2005.-Т. 81.-С. 646-649.

19. Bykov A. A. Magnetoresistance oscillations due to Zener tunneling and microwave radiation in a 2D electron gas in GaAs quantum well with

20. AlAs/GaAs superlattices barriers / A. A. Bykov, A. K. Bakarov, A. K. Kalagin, A. V. Goran, A. I. Toropov, S. A. Vitkalov // Physica E. 2006. - V. 34. - P. 97-99.

21. Быков А. А. Холловский пробой в GaAs/AlAs гетероструктуре с модулированным легированием / А. А. Быков, И. В. Марчишин, А. К. Бакаров, Ж. К. Занг, С. А. Виткалов // Письма в ЖЭТФ. 2007. - Т. 85. - С. 69-73.

22. Zhang Jing-qiao. Effect of a dc electric field on the longitudinal resistance of two-dimensional electrons in a magnetic field / Jing-qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. A. Bykov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Phys. Rev. B. 2007. -V. 75.-P. 081305-1^1.

23. Bykov A. A. Zero-Differential Resistance State of Two-Dimensional Electron Systems in Strong Magnetic Fields / A. A. Bykov, Jing-qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Phys. Rev. Lett. 2007. - V. 99. - P. 116801-1-4.

24. Vitkalov Sergey. Effect of DC electric field on longitudinal resistance of two dimensional electrons in a magnetic field / Sergey Vitkalov, Jing-qiao Zhang, A. A. Bykov, A. K. Kalagin, A. K. Bakarov // Proceedings of the 15th Int. Symp.

25. Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. 2007. -P. 347-348.

26. Быков А. А. Абсолютное отрицательное сопротивление в неравновесной двумерной электронной системе в сильном магнитном поле / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, Д. В. Номоконов, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. 2007. -Т. 86. - С. 695-698.

27. Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление в двумерной электронной системе с анизотропной подвижностью / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, А. В. Горан, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. 2007. - Т. 86. - С. 891-895.

28. Быков А. А. Индуцированные микроволновым излучением магнетополевые осцилляции ЭДС в двумерном электронном диске Корбино при больших факторах заполнения // Письма в ЖЭТФ. 2008. - Т. 87.-С. 281-285.

29. Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Д. Р. Исламов, А. В. Горан, А. И. Торопов // Письма в ЖЭТФ. 2008. - Т. 87. - С. 563-567.

30. Быков А. А. Индуцированное микроволновым излучением магнетополевое состояние с нулевой проводимостью в GaAs/AlAs дисках Корбино и мостиках Холла // Письма в ЖЭТФ. 2008. - Т. 87. - С. 638-641.

31. Быков А. А. Нелинейный магнетотранспорт в квазидвумерной системе с высокой электронной подвижностью // Письма в ЖЭТФ. 2008. - Т. 88. -С. 70-74.

32. Быков А. А. Туннелирование Зинера между уровнями Ландау в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения // Письма в ЖЭТФ. -2008.-Т. 88. -С. 450-453.

33. Romero Kalmanovitz N. Warming in systems with a discrete spectrum: Spectral diffusion of two-dimensional electrons in a magnetic field / N. Romero Kalmanovitz, A. A. Bykov, Sergey Vitkalov, A. I. Toropov // Phys. Rev. B. -2008. Vol. 78 - P. 085306-1-4.

34. Romero N. Effect of parallel magnetic field on the zero-differential resistance state / N. Romero, S. McHugh, M. P. Sarachik, S. A. Vitkalov, A. A. Bykov // Phys. Rev. B. 2008. - Vol. 78. - P. 153311-1-4.

35. Быков А. А. Нелинейный эффект Холла в квазидвумерной электронной системе // Письма в ЖЭТФ. 2009. - Т. 89. - С. 550-554.

36. Быков А. А. Микроволновое фотосопротивление двумерного электронного газа в баллистическом микромостике // Письма в ЖЭТФ. 2009. - Т. 89. -С. 676-680.

37. Быков А. А. Температурная зависимость магнетофононных осцилляций сопротивления в GaAs/AlAs гетероструктурах при больших факторах заполнения / А. А. Быков, А. В. Горан // Письма в ЖЭТФ. 2009. - Т. 90. -С. 630-633.

38. Vitkalov Sergey. Nonlinear transport of 2D electrons in magnetic field / Sergey Vitkalov, Jing Qiao Zhang, A. A. Bykov, A. I. Toropov // International Journal of Modern Physics B. 2009. - Vol. 23. -Nos. 12 & 13. - P. 2689-2692.

39. Zhang Jing Qiao. Nonlinear resistance of two-dimensional electrons in crossed electric and magnetic fields / Jing Qiao Zhang, Sergey Vitkalov, A. A. Bykov // Phys. Rev. B. 2009. - Vol. 80. - P. 045310-1-14.

40. Быков А. А. Пространственная неоднородность индуцированных микроволновым излучением электронных состояний с нулевой проводимостью в двумерных дисках Корбино при больших факторах заполнения//Письма в ЖЭТФ.-2010.-Т. 91.-С. 390-394.

41. Bykov A. A. Interference of magneto-intersubband and phonon-induced resistance oscillations in single GaAs quantum wells with two populatedsubbands / A. A. Bykov, A. V. Goran, S. A. Vitkalov // Phys. Rev. B. 2010. -Vol. 81.-P. 155322-1-6.

42. Vitkalov S. A. Quantal heating of 2D electrons in strong magnetic fields / S. A. Vitkalov, A. A. Bykov // Proceedings of the 18th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". Ioffe Institute. St Peterburg. 2010. - P. 55-56.

43. Быков А. А. Гигантские осцилляции магнетопроводимости, индуцированные микроволновым излучением в двумерных электронных дисках Корбино с емкостными контактами / А. А. Быков, И. В. Марчишин // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 92. - С. 73-76.

44. Bykov A. A. Microwave induced zero-conductance state in a Corbino geometry two-dimensional electron gas with capacitive contacts / A. A. Bykov, I. V. Marchishin, A. V. Goran, D. V. Dmitriev // Appl. Phys. Lett. 2010. - Vol. 97. -P. 082107-1-3.

45. Быков А. А. Резонансное микроволновое фотосопротивление в двухподзонной электронной системе при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Е. Г. Мозулев, А. К. Калагин // Письма в ЖЭТФ. 2010. - Т. 92. - С. 420-423.

46. Быков А. А. Нулевое дифференциальное сопротивление в двойной квантовой яме при больших факторах заполнения / А. А. Быков, Е. Г. Мозулев, С. А. Виткалов // Письма в ЖЭТФ. 2010. - Т. 92. - С. 523-527.

47. Stormer Н. L. Influence an undoped (AlGa)As spacer on mobility enhancement in GaAs-(AlGa)As superlattices / H. L. Stormer, A. Pinczuk, A. C. Gossard, W. Weigmann//Appl. Phys. Lett. 1981. - Vol. 38. - P. 691-693.

48. Stormer H. L. Dependence of electron mobility in modulation-doped GaAs-(AlGa)As heterojunction interfaces on electron density and A1 concentration / H.

49. Stormer, A. C. Gossard, W. Weigmann, K. Baldvin // Appl. Phys. Lett. -1981.-Vol. 39.-P. 912-914.

50. Shayegan M. Growth of low-density two-dimensional electron system with very high mobility by molecular beam epitaxy / M. Shayegan, V. J. Goldman, C. Jiang, T. Sajoto, M. Santos // Appl. Phys. Lett. 1988. - Vol. 52. - P. 10861088.n J

51. Pfeiffer L. Electron mobilities exceeding 10 cm /Vs in modulation-doped GaAs / L. Pfeiffer, K. W. West, H. L. Stormer, K. Baldvin // Appl. Phys. Lett. 1989. -Vol. 55.-P. 1888-1890.

52. Umansky V. MBE growth of ultra-low disorder 2DEG with mobility exceeding 35xl06 cm2/Vs // V. Umansky, M. Heiblum, Y. Levinson, J. Smet, J. Nubler, M. Dolev // Journal of Crystal Growth. 2009. - V. 311 - P. 1658-1661.

53. Hwang E. H. Limit to two-dimensional mobility in modulation-doped GaAs quantum structures: How to achieve a mobility of 100 million / E. H. Hwang, S. Das Sarma // Phys. Rev. B. 2008. - Vol. 77. - P. 235437-1-6.

54. Zaremba E. Transverse magnetoresistance in quantum wells with multiple subband occupancy // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 45. - P. 14143-14149.

55. Baskin E. M. Magnetic localization of classical electrons in 2D disordered lattice / E. M. Baskin, M. V. Entin // Physica B. 1998. - Vol. 249-251. - P. 805-808.

56. Fogler M. M. Suppression of chaotic dynamics and localization of two-dimensional electrons by a weak magnetic field / M. M. Fogler, A. Yu. Dobin, V. I. Perel, B. I. Shklovskii // Phys. Rev. B. 1997. - Vol. 56. - P. 6823-6838.

57. Mirlin A. D. Strong Magnetoresistance Induced by Long-Range Disorder / A. D. Mirlin, J. Wilke, F. Evers, D. G. Polyakov, P. Wo"lfle // Phys. Rev. Lett. 1999. -Vol. 83.-P. 2801-2804.

58. Polyakov D. G. Quasiclassical magnetotransport in a random array of antidotes / D. G. Polyakov, F. Evers, A. D. Mirlin, P. Wo"lfle // Phys. Rev. B. 2001. -Vol. 64.-P. 205306-1-19.

59. Mirlin A. D. Quasiclassical Negative Magnetoresistance of a 2D Electron Gas: Interplay of Strong Scatterers and Smooth Disorder / A. D. Mirlin, D. G. Polyakov, F. Evers, P. Wo"lfle // Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol. 87. - P. 126805-1-4.

60. Coleridge P. T Low-field transport coefficients in GaAs/GaAlAs heterostructures / P. T. Coleridge, R. Stoner, R. Fletcher // Phys. Rev. B. 1989. -Vol. 39.-P. 1120-1124.

61. Coleridge P. T. Small-angle scattering in two-dimensional electron gases // Phys. Rev. В. 1991.-Vol. 44.-P. 3793-3801.

62. Гуревич В. JI. К теории электропроводности полупроводников в магнитном поле / В. Л. Гуревич, Ю. А. Фирсов // ЖЭТФ. 1961. - Т. 40. - С. 199-213.

63. Firsov Yu. A. Investigation of a new type of oscillations in the magnetoresistance / Yu. A. Firsov, V. L. Gurevich, R. V. Parfeniev, S. S. Shalyt // Phys. Rev. Lett. 1964. - Vol. 12. - P. 660-662.

64. Tsui D. C. Observation of Magnetophonon Resonances in a Two-Dimentional Electronic System / D. C. Tsui, Th. Englert, A. Y. Cho, A. C. Gossard // Phys. Rev. Lett. 1980. - Vol. 44. - P. 341-344.

65. Faugeras C. Magnetophonon resonance in high-density high-mobility qwantum well systems / C. Faugeras, D. K. Maude, G. Martinez, L. B. Rigal, C. Proust, K. J. Friedland, R. Hey, and К. H. Ploog // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. - P. 073405-1^1.

66. Заварицкий H. В. Фонон-электронное взаимодействие в электронных слоях кремния / Н. В. Заварицкий, 3. Д. Квон // Письма в ЖЭТФ. 1983. - Т. 38 -С. 85-88.

67. Романов А. А. Проводимость размерно-квантованной полупроводниковой пленки в квантующем магнитном поле / А. А. Романов, Л. И. Магарилл, В. С. Сардарян // ФТП. 1970. - Т. 4. - С. 1262-1266.

68. Leadley D. R. Intersubband resonant scattering in GaAsGaAlAs heterojunctions / D. R. Leadley, R. Fletcher, R. J. Nicholas et al. II Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 46.-P. 12439-12447.

69. Raikh M. E. Magnetointersubband oscillations of conductivity in a twodimensional electronic system / M. E. Raikh, Т. V. Shahbazyan // Phys. Rev.

70. B. 1994. - Vol. 49. - P. 5531-5540.

71. Raichev О. E. Magnetic oscillations of resistivity and absorption of radiation in quantum wells with two populated subbands // Phys. Rev. B. 2008. - Vol. 78. -P. 125304.

72. Gusev G. M. Nonlinear effects in a two-dimensional electron gas with periodic lattice of scatters / G. M. Gusev, Z. D. Kvon, A. G. Pogosov, M. M. Voronin / Письма в ЖЭТФ. 1997. - Т. 65. - С. 237-241.

73. Vavilov М. G. Magnetotransport in a two-dimensional electron gas at large filling factors / M. G. Vavilov, I. L. Aleiner // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. -P.035303-1-26.

74. Левинсон И. Б. Времена релаксации, функция разогрева и эффект убегания горячих электронов в полупроводниках // ФТТ. 1964. - Т. 6. - С. 21132123.

75. Vavilov М. G. Nonlinear resistivity of a two-dimensional electron gas in a magnetic field / M. G. Vavilov, I. L. Aleiner, L. I. Glazman // Phys. Rev. B. -2007.-Vol. 76.-P. 115331-1-6.

76. Ebert G. Two-dimensional magneto-quantum transport on GaAs-AlxGaj.xAs heterostructures under non-ohmic conditions / G. Ebert, K. von Klitzing, K. Ploog, G. Weimann // J. Phys. C: Solid State Phys. 1983. - Vol. 16. - P. 54415448.

77. Быков А. А. Микроволновая фотопроводимость в двумерной системе с периодическим потенциалом антиточек / А. А. Быков, Г. М. Гусев, 3. Д. Квон, В. М. Кудряшев, В. Г. Плюхин // Письма в ЖЭТФ. 1991. - Т. 53.1. C.407-410.

78. VasiliadouE. Collective response in the microwave photoconductivity of hall bar structures / E. Vasiliadou, G. Müller, D. Heitmann et al. II Phys. Rev. B. -1993. -Vol. 48. P. 17145-17148.

79. Рыжий В. И. Фотопроводимость двумерного электронного газа в сильном магнитном поле/ В. И. Рыжий, Р. А. Сурис, Б. С. Щамхалова// ФТП. -1986.-Т. 20.-С. 2078-2083.

80. Durst А. С. Radiation-induced magnetoresistance oscillations in a 2D electron gas / A. C. Durst, S. Sachdev, N. Read, S. M. Girvin // Phys. Rev. Lett. 2003. -Vol. 91.-P. 086803-1-4.

81. Захаров A. Jl. Явления неустойчивости в полупроводниковом усилителе с отрицательной эффективной массой носителей // ЖЭТФ. 1960. - Т. 38. -С. 665.

82. Волков А. Ф. Физические явления в полупроводниках с отрицательной дифференциальной проводимостью / А. Ф. Волков, Ш. М. Коган // УФН. -1968.-Т. 96.-С. 633-672.

83. Шикин В. Фотопроводимость 2D электронных систем в магнитном поле // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 77. - С. 281-284.

84. Dmitriev I. A. Cyclotron-Resonance Harmonics in the ас Response of a 2D Electron Gas with Smooth Disorder / I. A. Dmitriev, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91. - P. 226802-1-4.

85. Lei X. L. Radiation induced magnetoresistance oscillation in a two dimensional electron gas in faraday geometry / X. L. Lei, S. Y. Liu // Phys. Rev. Lett. 2003. -Vol. 91.-P. 226805-1-4.

86. Koulakov A. A. Classical model for the negative dc conductivity of ac-driven two-dimensional electrons near the cyclotron resonance / A. A. Koulakov, M. E. Raikh // Phys. Rev. B. 2003. - Vol. 68. - P. 115324-1-4.

87. Ryzhii V. Absolute negative conductivity and zero-resistance states in two dimensional electron systems: A plausible scenario / V. Ryzhii, A. Chaplik, R. Suris // Письма в ЖЭТФ. 2004. - Т. 80. - С. 412-415.

88. Vavilov M. G. Compressibility of a two-dimensional electron gas under microwave radiation / M. G. Vavilov, I. A. Dmitriev, I. L. Aleiner, A. D. Dmitriev, D. G. Polyakov // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 70. - P. 161306-1-4.

89. Mikhailov S. A. Microwave-induced magnetotransport phenomena in two-dimensional electron systems: Importance of electrodynamic effects //Phys. Rev. В.-2004.-Vol. 70.-P. 165311.

90. Mikhailov S. A. Influence of contacts on the microwave response of a two-dimensional electron stripe / S. A. Mikhailov, N. A. Savostianova // Phys. Rev. B. 2006. - Vol. 74. - P. 045325.

91. Волков В. А. Плазмонный механизм магнитоосцилляций сопротивления двумерной электронной системы в сильных электрических полях / В. А. Волков, Э. Е. Тахтамиров // ЖЭТФ. 2007. - Т. 131. - С. 681.

92. Dmitriev I. A. Theory of Fractional Microwave-Induced Resistance Oscillations /1. A. Dmitriev, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov // Phys. Rev. Lett. 2007. - Vol. 99.-P. 206805.

93. Satou A. Excitation of two-dimensional plasmon polaritons by an incident electromagnetic wave at a contact / A. Satou, S. A. Mikhailov // Phys. Rev. B. -2007.-Vol. 75.-P. 045328.

94. Dmitriev I. A. Microwave photoconductivity of a two-dimensional electron gas: Mechanisms and their interplay at high radiation power /1. A. Dmitriev, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75. - P. 245320.

95. Sedrakyan T. A. Magneto-Oscillations due to Electron-Electron Interactions in the ac Conductivity of a Two-Dimensional Electron Gas / T. A. Sedrakyan, M. E. Raikh // Phys. Rev. Lett. 2008. - Vol. 100. - P. 086808.

96. Dmitriev I. A. Theory of microwave-induced photocurrent and photovoltage magneto-oscillations in a spatially nonuniform two-dimensional electron gas /1. A. Dmitriev, S. I. Dorozhkin, and A. D. Mirlin // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80. -P. 125418.

97. Dmitriev I. A. Mechanisms of the microwave photoconductivity in two-dimensional electron systems with mixed disorder /1. A. Dmitriev, M. Khodas, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov, M. G. Vavilov // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80. -P.165327.

98. Chepelianskii A. D. Microwave stabilization of edge transport and zero resistance states / A. D. Chepelianskii, D. L. Shepelyansky // Phys. Rev. B. -2009.-Vol. 80.-P. 241308.

99. Ye P. D. Giant microwave photoresistance of two-dimensional electron gas / P. D. Ye, L. W. Engel, D. C. Tsui, J. A. Simmons, J. R. Wendt, G. A. Vawter, J. L. Reno // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 79. - P. 2193-2195.

100. Zudov M. A. Evidence for a new dissipationless effect in 2D electronic transport / M. A. Zudov, R. R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2003. -Vol. 90. - P. 046807-1-4.

101. Mani R. G. Demonstration of a 1/4-cycle phase shift in the radiation-induced oscillatory magnetoresistance in GaAs/AlGaAs devices / R. G. Mani, J. H. Smet, K. von Klitzing et al. II Phys. Rev. Lett. 2004. - Vol. 92. - P. 146801.

102. Mani R. G. Radiation-induced oscillatory Hall effect in high-mobility GaAs/AlGaAs devices / R. G. Mani, V. Narayanamurti, K. von Klitzing, J. H. Smet, W. B. Johnson, V. Umansky // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. - P. 161306.

103. Mani R. G. Radiation induced oscillatory magnetoresistance as a sensitive probe of the zero field spin splitting in high mobility GaAs/AlGaAs devices / R. G. Mani, J. H. Smet, K. v. Klitzing et al. // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. - P. 193304.

104. SmetJ. H. Circular-polarization-dependent study of the microwave photoconductivity in a two-dimensional electron system / J. H. Smet, B. Gorshunov, C. Jiang et al II Phys. Rev. Lett. 2005. - Vol. 95. -P. 116804.

105. Dorozhkin S. I. Microwave photoresponse in the two-dimensional electron system caused by intra-Landau-level transitions / S. I. Dorozhkin, J. H. Smet, V. Umansky, K. von Klitzing // Phys. Rev. B. 2005. - Vol. 71. - P. 201306.

106. Zudov M. A. Bichromatic microwave photoresistance of a two-dimensional electron system / M. A. Zudov, R. R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2006. - Vol. 96. - P. 236804.

107. Hatke А. Т. Temperature Dependence of Microwave Photoresistance in 2D Electron Systems / A. T. Hatke, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. - P. 066804.

108. Fedorych О. M. Quantum oscillations in the microwave magnetoabsorption of a two-dimensional electron gas / О. M. Fedorych, M. Potemski, S. A. Studenikin, J. A. Gupta, Z. R. Wasilewski, I. A. Dmitriev // Phys. Rev. B. 2010. Vol. 81. -P.201302.

109. Dorozhkin S. I. Photocurrent and Photovoltage Oscillations in the Two-Dimensional Electron System: Enhancement and Suppression of Built-in Electric Fields / S. I. Dorozhkin, I. V. Pechenezhskiy, L. N. Pfeiffer, K. W.

110. West, V. Umansky, К. von Klitzing, J. H. Smet // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102.-P. 036602.

111. Bierwagen O. Mobility and carrier density in materials with anisotropic conductivity revealed by van der pauw measurements / O. Bierwagen, R. Pomraenke, S. Eilers, W. T. Masselink // Phys. Rev. B. -2004. Vol. 70. - P. 165307.

112. Гантмахер В. Ф. Электроны в неупорядоченных средах / В. Ф. Гантмахер. -Москва: ФИЗМАТЛИТ. 2005. - 232 с.

113. Горан А. В. Магнетотранспотрные свойства непланарного двумерного электронного газа в модулированных полупроводниковых структурах / А. В. Горан. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Новосибирск. - 2005. - 101 с.

114. Калагин А. К. Электронный транспорт в GaAs/AlAs гетероструктурах при большом числе заполненных уровней Ландау / А. К. Калагин.

115. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Новосибирск. 2008. - 102 с.

116. Исламов Д. Р. Магнитотранспорт в GaAs/AlAs гетероструктурах в присутствии микроволнового излучения / Д. Р. Исламов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Новосибирск. - 2010. - 116 с.

117. Gusev G. M. Single-particle relaxation time in a spatially fluctuating magnetic field / G. M. Gusev, J. R. Leite, A. A. Bykov, N. T. Moshegov, V. M. Kudryashev, A. I. Toropov, Yu. V. Nastaushev // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 59.-P. 5711-5716.

118. Bykov A. A. Hall effect in a spatially fluctuating magnetic field with zero mean / A. A. Bykov, G. M. Gusev, J. R. Leite, A. K. Bakarov, N. T. Moshegov, M. Casse, D. K. Maude, J. C. Portal // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 61. - P. 55055510.

119. Apostolopoulos G. Reentrant mound formation in GaAs (001) homoepitaxy observed by ex situ atomic force microscopy / G. Apostolopoulos, J. Herfort, L.

120. Daweritz, К. Ploog, M. Luysberg // Phys Rev. Lett. 1999. Vol. - 85. - P. 3358-3361.

121. Beenakker C. W. J. Guiding-center-drift resonance in a periodically modulated two-dimensional electron gas // Phys. Rev. Lett. 1989. - Vol. 62. - P. 20202023.

122. Akabori Masashi. Large positive magnetoresistance in periodically modulated two-dimensional electron gas formed on self-organized GaAs multiatomic steps / Masashi Akabori, Junichi Motohisa, Takashi Fukui // Physica E. 2000. - Vol. 7.-P. 766-771.

123. Grant David E. Commensurability oscillations due to pinned and drifting orbits in a two-dimensional lateral surface superlattice / David E. Grant, Andrew R. Long, John H. Davies / Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 61. - P. 13127-13130.

124. Dmitriev Alexander. Anomalous Low-Field Classical Magnetoresistance in Two Dimensions / Alexander Dmitriev, Michel Dyakonov, Remi Jullien // Phys. Rev. Lett. 2002. - Vol. 89. - P. 266804-1-4.

125. Goran A. V. Classical anisotropic magnetoresistance of a non-planar 2D electron gas in a parallel magnetic field / A. V. Goran, A. A. Bykov, A. I. Toropov // Semicond. Sci. Technol. 2008. - Vol. 23. - P. 105017.

126. Sotomayor N. M. Negative linear classical magnetoresistance in corrugated two-dimensional electron gas / N. M. Sotomayor, G. M. Gusev, J. R. Leite, A.

127. A. Bykov, A. K. Kalagin, V. M. Kudryashev, A. I. Toropov / Phys Rev. B. -2004. Vol. 70. - P. 235326-1-6.

128. Cho Hyun-Ick. Negative quasiclassical magnetoresistance in a high density two-dimensional electron gas in a AlxGa!xN/GaN heterostructure / Hyun-Ick Cho, G. M. Gusev, Z. D. Kvon, V. T. Renard, Jung-Hee Lee, J-C. Portal // Phys. Rev.

129. B. 2005. Vol. 71. - P. 245323.

130. Stradling R. A. The magnetophonon effect in III-V semiconducting compounds / R. A. Stradling, R. A. Wood // J. Phys. C: Solid State Phys. 1968. - Vol. 1. -P. 1711-1733.

131. Renard V. Large positive magnetoresistance in a high-mobility two-dimensional electron gas: Interplay of short- and long-range disorder / V. Renard, Z. D. Kvon, G. M. Gusev, J. C. Portal // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 70. - P. 0333031-4.

132. Stormer H. L. Observation of intersubband scattering in a 2-dimensional electron system / H. L. Stormer, A. C. Gossard, W. Wiegmann // Solid State Commun. -1982. Vol. 41. - P. 707-709.

133. Аверкиев H. С. Квазидвумерный эффект Шубникова-де Гааза / Н. С. Аверкиев, Л. Е. Голуб, С. А. Тарасенко // ЖЭТФ. 2000. - Т. 117. - С. 407410.

134. Raichev О. Е. Theory of acoustic-phonon assisted magnetotransport in two-dimensional electron systems at large filling factors // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80.-P. 075318.

135. Hatke A. Т. Phonon-Induced Resistance Oscillations in 2D Systems with a Very High Electron Mobility / A. T. Hatke, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2009. - Vol. 102. - P. 086808.

136. Mendez E. E. Temperature dependence of the electron mobility in GaAs-GaAlAs heterostructures / E. E. Mendez, P. J. Price, M. Heiblum // Appl. Phys. Lett.- 1984. Vol. 45.-P. 294.f\ ■)

137. English J. H. GaAs structures with electron mobility of 5 10 cm /Vs / J. H. English, A. C. Gossard, H. L. Stormer, K. W. Baldwin // Appl. Phys. Lett. -1987.-Vol. 50.-P. 1826.

138. Stormer H. L. Observation of a Bloch-Gruneisen regime in two-dimensional electron transport / H. L. Stormer, L. N. Pfeiffer, K. W. Baldwin, K. W. West // Phys. Rev. В. 1990.-Vol. 41.-P. 1278.

139. Чаплин А. В. Энергетический спектр и процессы рассеяния электронов в инверсионных слоях//ЖЭТФ,- 1971.-Т. 60.-С. 1845-1852.

140. Giuliani G. F. Lifetime of quasiparticle in a two-dimensional electron gas / G. F. Giuliani, J. J. Quinn // Phys. Rev. B. 1982. - Vol. 26 - P. 4421.

141. Bloch F. Zum Elektrischen Widerstandsgesetz bei tiefen Temperaturen // Z. Phys. 1930. - Vol. 59. - P. 209-214.

142. Zhang W. Resonant phonon scattering in quantum Hall systems driven by dc electric fields / W. Zhang, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. Lett. 2008. - Vol. 100. - P. 036805—1—4.

143. Boebinger G. S. Measurement of fermi-surface distortion in double quantum wells from in-plane magnetic fields / G. S. Boebinger, A. Passner, L. N. Pfeiffer, K. W. West//Phys. Rev. В. 1991.-Vol. 43.-P. 12673-12676.

144. Mamani N. C. Resonance oscillations of magnetoresistance in double quantum wells / N. C. Mamani, G. M. Gusev, Т. E. Lamas et al. И Phys. Rev. B. 2008. -Vol. 77.-P. 205327.

145. Raichev О. E. Magnetoresistance oscillations in two-subband electron systems: Influence of electron-phonon interaction // Phys. Rev. B. 2010. - Vol. 81. - P. 195301.

146. Dmitriev I. A. Phonon-induced resistance oscillations of two-dimensional electron systems drifting with supersonic velocities / I. A. Dmitriev, R. G. Gellmann, M. G. Vavilov // Phys. Rev. B. 2010. - Vol. 82. - P. 201311.

147. Hatke A. T. Role of electron-electron interactions in nonlinear transport in two-dimensional electron systems / A. T. Hatke, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, K. W. West//Phys. Rev. В.-2009.-Vol. 79.-P. 161308.

148. Kunold A. Nonlinear transport theory for negative-differential resistance states of two-dimensional electron systems in strong magnetic fields / A. Kunold, M. Torres // Phys. Rev. B. 2009. - Vol. 80. - P. 205314.

149. Chen J. C. Negative differential conductivity of two-dimensional electron-gas systems in high magnetic fields / J. C. Chen, Y. Tsai, Y. Lin, T. Ueda, S. Komiyama // Phys. Rev. B. 2009. - Vol. 79. - P. 075308.

150. Hatke A. T. Zero differential resistance in two-dimensional electron systems at large filling factors / A. T. Hatke, H.-S. Chiang, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. B. 2010. - Vol. 82. - P. 041304.

151. Conwell E. M. High field transport in semiconductors / E. M. Conwell. -Academic press, New York and London. 1967. - 293 p.

152. ЕлесинВ.Ф. О возможность отрицательной проводимости на неравновесных электронах в квантующем магнитном поле // Письма в ЖЭТФ. 1968. - Т. 7. - С. 229-232.

153. Александров А. С. Спектральные осцилляции фототока в антимониде индия, обусловленные абсолютной отрицательной проводимостью в квантующем магнитном поле / А. С. Александров, Ю. А. Быковский, В. Ф. Елесин и др. II Письма в ЖЭТФ. 1970. - Т. 12. - С. 57.

154. Гантмахер В. Ф. Нагрев электронной подсистемы полем дембера при амбиполярной диффузии в германии/ В. Ф. Гантмахер, В.Н.Зверев// Письма в ЖЭТФ. 1977. - Т. 25. - С. 44.

155. Paalanen M. A. Parabolic magnetoresistance from the interaction effect in a two-dimensional electron gas / M. A. Paalanen, D. C. Tsui, J. С. M. Hwang // Phys. Rev. Lett. 1983. - Vol. 51. - P. 2226-2229.

156. ZudovM. A. Multiphoton processes in microwave photoresistance of two-dimensional electron systems / M. A. Zudov, R. R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. B. 2006. - Vol. 73. - P. 041303.

157. Чаплик А. В. Энергетический спектр и процессы рассеяния электронов в инверсионных слоях//ЖЭТФ. 1971.-Т. 60.-С. 1845-1852.

158. Чаплик А. В. Возможная кристаллизация носителей заряда в инверсионных слоях малой плотности // ЖЭТФ. 1972. - Т. 62. - С. 746-753.

159. Дорожкин С. И. Сосуществование коллективных и одночастичных эффектов в фотоотклике двумерного электронного газа на СВЧ облучение / С. И. Дорожкин, А. А. Быков, И. В. Печенежский, А. К. Бакаров // Письма в ЖЭТФ. 2007. - Т. 85. - С. 705.

160. Beenakker С. W. J. Quantum transport in semiconductor nanostructures / С. W. J. Beenakker, H. van Houten // Solid State Physics. 1991. - Vol. 44. - P. 1228.

161. Виткалов С. А. Динамическое воздействие микроволнового поля на слабую локализацию / С. А. Виткалов, Г. М. Гусев, 3. Д. Квон, Г. И. Левиев, В. И. Фалько // ЖЭТФ. 1988. - Т. 94. - С. 376-384.

162. Bykov A. A. Dynamical suppression of weak localization effect by microwave radiation in a polysilicon films / A. A. Bykov, G. M. Gusev, Z. D. Kvon / J. Phys. C: Solid State Physics. 1988. - Vol. 21. - P. L585-L590.

163. Быков А. А. Микроволновая фотопроводимость мезоскопической системы / А. А. Быков, Г. М. Гусев, 3. Д. Квон // ЖЭТФ. 1990 - Т. 97. - С. 13171320.

164. Быков А. А. Фотогальванический эффект в мезоскопической системе / А. А. Быков, Г. М. Гусев, 3. Д. Квон, Д. И. Лубышев, В. П. Мигаль // Письма в ЖЭТФ, 1989. Т. 49.-С. 13-15.

165. Быков А. А. Свойства мезоскопических систем в микроволновом поле / А.

166. A. Быков. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Новосибирск. - 1991. - 111 с.

167. Быков А. А. Мезоскопический фотогальванический эффект в электронном интерферометре / А. А. Быков, 3. Д. Квон, Л. В. Литвин, Ю. В. Настаушев,

168. B. Г. Мансуров, В. П. Мигаль, С. П. Мощенко // Письма в ЖЭТФ. 1993. -Т. 58.-С. 538- 541.

169. Bykov A. A. Photovoltaic effect in submicron ballistic rings / A. A. Bykov, L. V. Litvin, N. T. Moshegov, A. I. Toropov // Superlattices and Microstructures. -1998. Vol. 23. - P. 1285-1288.

170. Stone K. Photovoltaic oscillations due to edge-magnetoplasmon modes in a very high-mobility two-dimensional electron gas / K. Stone, C. L. Yang, Z. Q. Yuan,

171. R. R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. West // Phys. Rev. B. 2007. - Vol. 76. - P. 153306.

172. Баекин Э. M. Фотогальванический эффект в кристаллах без центра инверсии / Э. М. Баскин, Л. И. Магарилл, М. В. Энтин // ФТТ. 1978. - Т. 20. - С. 2432-2436.

173. Белиничер В. И. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии / В. И. Белиничер, Б. И. Стурман // УФН. 1980. - Т. 130. - С. 415-458.

174. Фалько В. И. Фотогальванический эффект в микроконтактах / В. И.Фалько, Д. Е. Хмельницкий // ЖЭТФ. 1989. - Т. 95. - С. 328-337.

175. Entin М. V. Photocurrent in nanostructures with asymmetric antidots: Exactly solvable model / M. V. Entin, L. I. Magarill // Phys. Rev. B. 2006. - Vol. 73. -P. 205206.

176. Chepelianskii A. D. Ratchet transport of interacting particles / A. D. Chepelianskii, M. V. Entin, L. I. Magarill, D. L. Shepelyansky // Phys. Rev. E. -2008.-Vol. 78.-P. 041127.

177. Entin M. V. Photovoltage in curved one-dimensional systems / M. V. Entin, L. I. Magarill // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79. - P. 075434.

178. Magarill L. I. Dynamic conductivity of a lateral-surface superlattice in a magnetic field/ L. I. Magarill, I. A. Panaev, S. A. Studenikin// J. Phys.: Condens Matter. 1995. -Vol. 7. - P. 1101-1110.

179. Mamani N. C. Nonlinear transport and oscillating magnetoresistance in double quantum wells / N. C. Mamani, G. M. Gusev, О. E. Raichev, Т. E. Lamas, A. K. Bakarov // Phys. Rev. B. 2009. - Vol. 80 - P. 075308.

180. Knight В. W. Theory of Gann effect / В. W. Knight, G. A. Peterson // Phys. Rev. 1967. -Vol.153 -P. 393-404.

181. Gunn J. B. Microwave Oscillation of Current in III-V Semiconductors // Solid State Commun.- 1963.-Vol. l.-P. 88.

182. Gusev G. M. Evidence for zero-differential resistance states in electronic bilayers. G. M. Gusev, S. Wiedmann, O. E. Raichev, A. K. Bakarov, J. C. Portal. Phys. Rev. B.-2011. Vol. 83.-P. 041306.

183. Cage M. E. Dissipation and Dynamic Nonlinear Behavior in the Quantum Hall Regime / M. E. Cage, R. F. Dziuba, B. F. Field, E. R. Williams, S. M. Girvin, A. C. Gossard, D. C. Tsui, R. J. Wagner // Phys. Rev. Lett. 1983. - Vol. 51. - P. 1374.

184. Wiedmann S. Interference oscillations of microwave photoresistance in double quantum wells / S. Wiedmann, G. M. Gusev, O. E. Raichev, T. E. Lamas, A. K. Bakarov, J. C. Portal // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78. - P. 121301.

185. Zudov M. A. Period and phase of microwave-induced resistance oscillations and zero-resistance states in two-dimensional electron systems // Phys. Rev. B. -2004.-Vol. 69.-P. 041304.