Механизмы рассеяния электронов в наноструктурах на гетерогранице AlGaAs/GaAs тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

На правах рукописи

РЩ^ОП

1 з ДЕК ?ППП

Цаххаев Фалес Магомедович

МЕХАНИЗМЫ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В НАНОСТРУКТУРАХ НА ГЕТЕРОГРАНИЦЕ АЮвАя/СаАя

01.04.04 - физическая электроника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

РЯЗАНЬ 2000

Работа выполнена в Рязанском государственном педагогическом университете имени С. А. Есенина.

Научный руководитель:

доктор физико-математических нау профессор В.И.Кадушкин

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических нау профессор С.П. Вихров

кандидат физико-математичесю наук Г.К. Расулова

Ведущая организация:

Защита состоится

Московский государственный инстит электронной техники (техническ университет)

декабря .2000 г. в час.

на заседании диссертационного совета К113.10.02 в Рязанском государственном педагогическом университете имени С.А. Есенина (390000, г. Рязань, ул. Свободы, 46). С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГПУ. Автореферат разослан "20" ноября .2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

М.В. Чиркин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одной из наиболее актуальных задач современной физической электроники является создание приборов и устройств, работа которых основана на квантовых свойствах низкоразмерных микрочастиц. Особый интерес вызывает изучение электронного спектра и процессов релаксации двумерных электронов проводимости в условиях высокой концентрации носителей. В прикладном направлении исследования различных механизмов переноса электронов важны для реализации сильноточных сверхбыстрых транзисторов и других составляющих современной элементной базы.

В приборах с высоким уровнем мощности для получения больших токовых значений необходимо одновременно повышать концентрацию п, и подвижность ц электронов. Однако с увеличением о, падает подвижность электронов, а при уменьшении концентрации подвижность растет только до определенного предела. Исследования процессов релаксации электронов при больших концентрациях позволяют выявить, какие физические процессы несут ответственность за ограничение подвижности носителей заряда.

Наиболее простой реализацией двумерного электронного газа является п-АКЗаАзЛЗаАз наноструктура. При больших уровнях легирования в низкоразмерной области возникают несколько заполненных уровней размерного квантования. Как известно, подвижность электронов пропорциональна транспортному времени релаксации т,, которое определяется рассеянием носителей на большие углы. Кроме того, важную информацию несет одночастичное время релаксации тч, которое связано с рассеянием на малые углы. Изучение х^ и тч позволяет выявить суть физических явлений на гетерогранице наноструктуры. Исследования структур с 5-легированием на вицинальной

грани 1-(ЗаА$ также представляют большой интерес, как в фундаментальном аспекте, так и для дальнейших приборных реализаций.

Наиболее информативными методами являются измерения компонентов тензора магнитосопротивления в квантующих магнитных полях в условиях низких температур, исследования спектров низкотемпературной фотолюминесценции, а также вольтамперных характеристик и температурных зависимостей проводимости при сильных и слабых электрических и магнитных полях в области низких и сверхнизких температур. Подобные эксперименты использованы для изучения электронных явлений при существовании в низкоразмерных областях нескольких подзон размерного квантования.

Цель настоящей работы заключается в идентификации механизмов рассеяния, ограничивающих подвижность низкоразмерных электронов в наноструктурах различного химического и слоевого состава, в которых обнаружены аномальные низкотемпературные и магнитополевые характеристики.

Достижение цели исследований требует решения следующих задач:

1. Детальное исследование явлений низкотемпературного транспорта двумерных электронов и выявление в особенностях релаксации носителей заряда роли электрон-электронного взаимодействия на гетерогранице сильнолегированных наноструктур п - АЮаАБ^уОаАз.

2. Исследование явлений низкотемпературного магнитотранспорта двумерных электронов проводимости в СаА^б-Бп^) структурах на вицинальной грани, определение количественных параметров и их магнитотемпературных зависимостей.

Научная новиш работы заключается в следующем:

1. Обнаружено изменение наклона логарифмических зависимостей (изломы) нормированной амплитуды осцилляции поперечного магнитосопротивления от обратного магнитного поля (графики Дингла) в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаА5(81)/ОаА5 (п8>8-1011см":!). Данные аномалии связаны с температурной зависимостью одночастичного времени релаксации электронов и объяснены изменением (конкуренцией) парциального вклада внутриподзонного и межлодзонного электрон-электронного взаимодействия.

2. Установлено сильное воздействие температуры и магнитного поля на характер немонотонных зависимостей одночастичных времен релаксации в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаА5(Б ¡)/ОаАз. Увеличение магнитного поля сжимает радиальную составляющую волновой функции электронов, а повышение температуры делокализует ее. Это приводит к сложной зависимости нормированной амплитуды осцилляций Шубникова - де Гааза от обратного магнитного поля.

3. Впервые выявлена аномалии и анизотропия явлений переноса СаАз(5-8п,51) структур на вицинальной грани: (5^7)% для [110] направления и до 28% для [110] направления. По результатам вычислений зонной диаграммы СаА5(5-8п) структуры под уровнем Ферми обнаружено две подзоны размерного квантования, модулированные по [110] направлению. Найдено, что аномалии в зависимостях Аа/сто(Т) и Ар/ро(В) для [110] и [110] направлений связаны с модулированием потенциального рельефа.

Научная и практическая значимость диссертационной работы состоит в следующем:

1. Развитые модельные представления о конкуренции внутриподзонной и межподаонной элекгрон-элекггронной релаксации при

большой концентрации двумерных носителей в условиях сильного вырождения электронов позволили разработать подходы к объяснению магнитотемпературных аномалий одночастичного времени релаксации электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАв(81)/СаАз.

2. В сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАвфуОаАз при подавлении межподаонного электрон-электронного рассеяния существует возможность увеличить подвижность носителей технологическими методами без изменения их концентрации.

3. В структурах с 6-легированием на вицинальной грани ¡-(ЗаАя матрицы, созданных в реализуемых технологических условиях и условиях экспериментов, предоставленных для исследования, не обнаружено существование квазиодномерных каналов. Теория квантовых поправок позволила объяснить аномалии и анизотропию кинетических свойств электронов проводимости эффектами слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия и определить характерные времена релаксации электронов как в продольном , так и в поперечном магнитных полях. Обнаруженная сильная анизотропия СаАБ^-Бп^) структур допускает возможность создания на их основе твердотельных переключателей.

Достоверность полученных результатов подтверждается их воспроизводимостью на большом количестве исследуемых образцов и соответствием результатов, полученных с помощью различных аналитических методов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Анализ осцилляций Шубникова - де Гааза для сильнолегированных наноструктур п-АЮаАБфУСЗаАз и структур с 5-легированием на вицинальной грани ¡-(ЗаЛв матрицы позволяет

экспериментально определить величины одночасгичных времен релаксации электронов в подзонах размерного квантования.

2. Изменение наклона зависимостей логарифма нормированной амплитуды осцилляции Шубникова - де Гааза от обратной величины индукции магнитного поля вызвано разрушением внешним магнитным полем межподзонной электрон-электронной релаксации и сменой механизмов рассеяния электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАБ^уОаАБ. Рост температуры делокализует волновую функцию электронов и восстанавливает межподзонную электрон-электронную релаксацию.

3. Структуры с 5- легированием на вицинальной грани ¡-ОаАэ матрицы обладают сильной анизотропией и аномалиями проводимости и магнитосопротивления, достигающими относительных величин (5-7)% для [110] направления и 28% для [110] направления.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и симпозиумах:

1.Международная конференция студентов и аспирантов "Ломоносов -97" .(Москва, 1997).

2. 12 Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников. (Екатеринбург, 1997).

3. 3 Всероссийская конференция по физике полупроводников "Полупроводники - 97", (Москва, 1997).

4. 24 Международная конференция по физике полупроводников (Иерусалим, Израиль, 1998).

5. 10 Международный симпозиум по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках.(Вильнюс, Литва, 1998).

6. 7 Литовско - Польский семинар " Физика твердого тела и технология" (Каунас, Литва, 1998).

7. Европейская научно- исследовательская конференция "Вычислительная физика для нанотехнологии"( Кастельвичио Пасколи, Италия, 1998).

8.194 семинар электрохимического общества (Бостон, США, 1998).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 5 статей и 7 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Общий объем диссертации составляет 155 страниц, в том числе 7 таблиц, 34 рисунка и список цитируемой литературы из 111 наименований.

Исследования выполнены при поддержке Международного Центра Фундаментальной Физики в Москве (грант INTAS №0457-96) и Программы "Актуальные направления физики конденсированного состояния" Министерства науки и технологий РФ (проект 973.13,4.15.99).

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель работы, изложены основные положения, выносимые на защиту, указана их научная новизна и практическая значимость.

Первая глава является обзором литературы. Она содержит краткое описание электронных свойств наноструктур n-A!GaAs(Si)/GaAs и

СаА^б-Бп^О, их энергетического спектра и ряда наиболее важных характеристик электронов проводимости. В заключительной части данной главы приведен исторический экскурс создания и исследования систем с низкоразмерными электронами, рассказано об их фундаментальном, прикладном и технологическом значении. Обзор литературы завершается постановкой задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена технике и методике экспериментов, которые предоставлены для аналитического исследования. Описаны схематическая архитектура исследуемых структур, химический состав слоев, особенности их синтеза, геометрия экспериментальных образцов, методы подготовки контактов к образцам, криомагнитные системы и экспериментальные установки.

Основное количество экспериментов в слабых магнитных и электрических полях при температурах до 4.2 К, а также синтез структур и изготовление образцов выполнены в Научно-исследовательском технологическом институте(г. Рязань). Измерения температурных зависимостей проводимости, магнитосопротивления и эффекта Холла проводились в лаборатории кафедры физики низких температур МГУ(г.Москва). Низкотемпературные (Т>0.39 К) измерения гальваномагнитных эффектов в импульсных магнитных полях до 400 кЭ выполнены в лаборатории Ван-дер-Ваальса университета Амстердама, Голландия. Низкотемпературные (Т=4.2К) измерения спектров фотолюминесценции структур СаА5(5-8п) сделаны в лаборатории ИФТТ РАН, п.Черноголовка.

В третьей главе описана методика комплексных исследований механизмов релаксации двумерных электронов, основой которой послужил сопоставительный анализ расчетных и экспериментальных времен релаксации для п-АЮаАБ^уСаАэ наноструктур с невысоким уровнем легирования. Дня получения экспериментальных значений

транспортного и одночастичного времен релаксации импульса электронов использованы температурные зависимости проводимости о(Т) и низкотемпературные зависимости осцилляции компонентов и рку тензора магнитосопротивления. Величины транспортного времени релаксации определены по холловской подвижности, а значения квантового времени релаксации тч получали методом температуры Дингла по магнитополевой зависимости амплитуды осцилляции Шубникова- де Гааза(ШдГ). При вычислении расчетных времен т,,ч по методике данной в обзоре [1], принималось, что интегральное время релаксации является суммой парциальных времен, каждое из которых определяется своим собственным механизмом рассеяния 1 / т,, = ^Г1 /х°ч ■

п

С целью определения вклада каждого механизма были определены зависимости времен релаксации в широком диапазоне значений параметров. Впоследствии данные зависимости сопоставлялись с экспериментальными значениями хщ . Выяснилось, что т» ограничено в основном рассеянием на шероховатостях гетерограницы, в то время как для тч основным ограничивающим механизмом является рассеяние на удаленных ионизированных донорах, что подтверждает известные результаты.

Четвертая глава содержит аналитические исследования, проведенные на п-АЮа ¡)/ваАб гетерострукгурах с высоким уровнем легирования (Табл.1). Экспериментальные зависимости осцилляций Шубникова - де Гааза в таких структурах показывают наличие двух гармоник и, соответственно, существование двух подзон размерного квантования (Рис.1).

По результатам анализа осцилляции ШдГ получены графики Дингла 6(1/В), то есть обратная зависимости нормированной амплитуды осцилляций поперечного магнитосопротивления, на которых выявлено

^ГСЛ 1 2 3 4* 5 6 7* 8* 9 10 И 12 13* 14

.тШ" 'в У 10й см"2 5.80 6.10 9.10 10.0 9.50 8.80 10.2 10.0 10.0 5.20 6.05 6.10 10.8 5.82

10псм"2 6.20 6.20 10.4 9.20 8.90 9.00 11.0 12.0 10.3 6.10 6.40 6.60 12.2 5.90

Iх М 5 л*/Вс 20.2 17.3 7.70 6.76 17.2 22.2 3.14 5.68 6.50 4.60 5.30 5.70 3.95 39.0

Таблица 1.

Концентрации п5и!лГ, п^ и подвижности исследуемых образцов, измеренных по осцнлляцням Шубникова - де Гааза (ШдГ) и эффекту Холла(Х).

Рисунок 1. Потенциальный профиль Ес(г), энергетические уровни Е^ и соответствующие волновые функции £51,2(2) электронов, вычисленные посредством самосогласованного решения уравнений Шредингера и Пуассона. Уровни донорного легирования кремнием структур в слое АЮаАв: а- 1- 1017см"3, б- 2- 1017см"3, в- 4- 10псм"3.

изменение наклона графиков (изломы) (Рис.2). Подобные аномалии существуют как при изменении температуры, так и при изменении концентрации п*. Выдвинуты модельные представления, согласно которым в данной ситуации происходит подавление или стимулирование одного из механизмов релаксации импульса электронов. Сделан вывод, что причину данных аномалий следует искать в воздействии различных факторов на процессы малоугловой релаксации(Рис.З).

Рассмотрена корреляция одночастичного времени релаксации гч от транспортного времени релаксации электронов т^ Период осцилляций ШдГ оставался постоянным во всей области температур экспериментов, а относительное изменение проводимости с(Т) от температуры не превышало 10 %. Так как с = аод, н» = (е/ш*)т», то сделан вывод, что температурные аномалии на 5(1/Т) и тч(Т) не связаны с зависимостями транспортного времени релаксации и концентрации от температуры.

Рисунок 2. Графики Дингла с характерными изломами, вызванными сменой механизма межподзонной релаксации. 1-5 образец гетероструктуры №8, 1*-5 -образец гегероструктуры №4. Т, К: 1- 1.78; 23.01; 3- 4.2; 4- 6.0; 5- 10; Г-1.74,2.02, 3.3; 2*- 4.2; 3*- 9.8; 4*- 11.6; 5*-17.1.

Рисунок 3. Графики Дингла, иллюстрирующие температурное (1-4) и концентрационное (1,5,6) смещение магнитного поля излома "а-б". Номера образцов 1-4- №8, 5- №7,6 и 7- №12. Т, К: 1- 1.79; 2-4.2; 3- 8.2; 4- 10; 5- 1.71; 6- 2.02; 7- 4.2. Стрелками у кривых 1,5 и 6 показано концентрационное, а у кривых 1-4 температурное смещение поля излома "а-б".

Анализом положений экстремумов осцилляций Шубникова - де Гааза от номера уровня Ландау оценена концентрация электронов на уровнях размерного квантования. Проведен модельный анализ осцилляций поперечного магиитосопротивления. Выяснено, что изломы на графиках Дингла связаны с достижением квантового предела на втором уровне размерного квантования. Развито модельное представление, согласно которому, причиной этого служит пространственная локализация электронов в каждой подзоне из-за сжатия радиальной составляющей волновой функции при увеличении магнитного поля. Эффективность межподзонного взаимодействия в этой ситуации резко снижается. Повышение температуры, наоборот, оказывает делокализующее влияние на электроны, противоположное действию магнитного поля. Объяснена концентрационная особенность изменения данных аномалий на зависимостях 5(1/В), так как с уменьшением п8

квантовый предел по второй подзоне размерного квантования достигается при меньших магнитных полях.

Немонотонные зависимости тч(Т) (Рис.4) также связаны с существованием двух подзон размерного квантования. Первоначальное плато и последующее уменьшение одночасгачного времени релаксации объяснено в [2, 3] усилением межподзонного рассеяния. Дальнейшее увеличение тч(Т) связано с подавлением канала межподзонной электрон-электронной релаксации. Кроме этого механизма существуют еще два вида внутриподаонной электрон-электронной релаксации на каждом уровне размерного квантования. В данных представлениях положение минимума связано с концентрацией низкоразмерных электронов во второй подзоне Од, а последующего максимума с концентрацией в первой тЛО'1гс

э

3* ___

3

2

0.4 О.З

0.2

4* * 14

п3, Ю1гС1и"

Ю э

Ю 12 Т,к 6

ю

Т,к

Рисунок 4. а-Температурная зависимость времен релаксации тч-3, 4 и 14, Тг 3*,4*. Номера кривых соответствуют номерам образцов гетероструктур таблицы 1.

б- Зависимость концентрации двумерных (20) электронов п5ШдГ от температуры.

® -№4, О -№3 образцы.

подзоне л*!. Хотя численные оценки показывают, что доминирующим механизмом является электронно-примесное рассеяние, температурное воздействие на тч проявляется через различные каналы электрон-электронного взаимодействия.

Пятая глава посвящена изучению кинетических свойств низкоразмерных электронов проводимости в СаА^б-Зп^О структурах на вицинальной грани. Приведены вольт- амперные характеристики и температурные зависимости проводимости для СаА$(5-8п) и СаАвСб-БО структур. Исследуются особенности магшггосопротивления в продольном и поперечном магнитных полях. На основе анализа осцилляции Шубникова - де Гааза, квантового эффекта Холла (Рис.5) СаАз(б-8п) структуры показано существование двух подзон с различной концентрацией двумерных электронов. По данным экспериментам

Рисунок 5. а- Осцилляции компонентов р^ (1) и р^ (2) тензора поперечного магнитосопротивления ваА^б-Бп) структуры для образца [110] направления, б- результат графического анализа данных осцилляций, которым обнаружено две подзоны размерного квантования с п8,=1.4М012см'2 (1) и п52=3.84-101]см"2 (2). N - номер уровня Ландау. Т= 0.39 К.

определены параметры, необходимые для расчета зонной диаграммы. Из - за сложности электронного спектра вычисление проводилось поэтапно для различных участков и общее решение найдено путем комбинации. Рассчитанные значения уровней размерного квантоваши хорошо согласуются с экспериментальными данными. Измерены аномалии и анизотропия явлений низкотемпературного транспорта и вольтамперных характеристик в (ЗаАз^-впД) структурах. Относительное изменение проводимости Дст/Оо и машитосопротивления достигает значений (5+7)% для [110] направления и 28% для [110] направления.

Аппроксимацией зависимостей с(Т), рассчитанными согласно теории слабой локализации [4], найдены константы электрон-элеюгронного взаимодействия. При анализе квантовых поправок к проводимости найдено, что температурная зависимость времени сбоя фазы волновой функции электронов хорошо объясняется наличием протяженных островков роста. В рамках данной теории выявлено хорошее согласие с экспериментальными температурными зависимостями проводимости на различных температурных интервалах. Для образцов СаА5{й-8п) структур выполнен анализ эффекта отрицательного магнитосопротивления, найдены ширины проводящих двумерных каналов.

Основные выводы и результаты

Рассмотрены аномалии малоугловой релаксации электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАзфУСаАэ с заполнением двух подзон размерного квантования. Дано объяснение немонотонной зависимости температуры Дингла от температуры ТС(Т). Показано, что данные аномалии определяются межподзонной электрон - электронной релаксацией.

Выявлено, что магнитное поле и температура оказывают гротивоположные воздействия на межподаонную релаксацию электронов. 1оказано, что в структурах с заполнением нескольких подзон размерного ;вантования необходимо учитывать как межподзонную, так и !нугриподзонную релаксацию импульса электронов. Хотя юминирующую роль играют обычные механизмы релаксации электронно - примесное, электрон- фононное и т.д.), все они проявляются 1ерез меж- и внутриподзонное электрон- электронное взаимодействие.

Были подвергнуты комплексному анализу измерения кинетических коэффициентов в слабых, сильных и квантующих магнитных полях. В GaAs(5-Sn) структуре на вицинальной грани при угле разориентации 0.3° не обнаружено свойств, присущих электронам в одномерных каналах.

Сопоставлением температурных, вольтамперных и магнитополевых зависимостей проводимости (в поперечном и продольном магнитном поле) GaAs(0.3°,6-Si,Sn) структур были обнаружены аномалии свойств GaAs(0.3°,5-Sn) структуры по [ПО] направлению относительно [110] направления. Данные аномалии связаны с уменьшением концентрации Sn на плато террас из-за сегрегации его на торцах ступеней, что создает исключительные условия для электронного транспорта по [110] направлению.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. V.l. Kadushkin, E.L. Shangina, F.M.Tsahhaev. Relaxation mechanisms of 2D - electrons in selective doped n - AlGaAs/GaAs heterostmcture. Physics of Low- Dimensional Structures, 1996, N 11/12, p.43-64.

2. В.И. Кадушкин, Е.Л. Шангина, Ф.М. Цаххаев. Энергетический спектр GaAs(S-Sn) структры на вицинальной грани. Физика твердого тела, 1997 т.39, N 10, с.1853-1856.

3. V.I. Kadushkin, E.V. Klyshevich, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev. Anisotropy and anomalies of low - temperature 2D - electron transport in 8-(Si,Sn) doped nano structures grown on i-GaAs vicinal plane. Physics of Low-Dimensional Structures, 1998, N3/4, p. 135-166.

4. V.I. Kadushkin, E.V. Klyshevich, E.L. Shangina, P.M. Tsahhaev. Relaxation mechanisms of 2D- electrons in selectively doped n-AlxGa].xAs/GaAs heterostructure with the filling of two subbands. Physics of Low- Dimensional Structures, 1999, N 5/6, p. 55-74.

5. V.LKadushkin, F.M.Tsahhaev. Intersubband relaxation of 2D electrons in AlGaAs(Si)/GaAs heavily doped heterojunction. Physics of Low- Dimensional Structures, 2000, N 1/2, p. 93-112.

6. Цаххаев Ф.М. Анизотропия эффективной массы 2D электронов в гетеропереходе с латеральной сверхрешеткой на вицинальной грани. Международная конференция студентов и аспирантов "Ломоносов -97". Москва, МГУ, 1997г. Сборник тезисов, с.55

7. V.I. Kadushkin, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev. Anomalies of weak localization of 2D- electrons in 5-Sn and S-Si layers on vicinal plane of i-GaAs matrix. 12 Уральская Международная зимняя школа по физике полупроводников "Электронные свойства низкоразмерных полу- и сверхпроводниковых структур", Екатеринбург, 1997, с. 15.

8. В.И.Кадушкин, Е.В.Клышевич, Е.ЛШангина, Ф.М,Цаххаев. Тезисы докладов: Анизотропия времен релаксации электронов в 5-Sn и 5-Si слоях на вицинальной грани i-GaAs матрицы; Оптический эшелетг на вицинальной грани полуизолирующегоСгаА8(Сг). 3 Всероссийская Конференция по физике полупроводников "Полупроводники - 97", 1997, Москва, с.73,с.331.

9. V.I. Kadushkin, E.V.Klyshevich, E.L. Shangina, P.M. Tsahhaev, Yu.A.Kotova. Energy spectrum and relaxation mechanisms of electrons in

lateral-surface superlattices GaAs(0.3°,5-Sn). The 24th International Conference on the Physics of Semiconductors, 1998, Jerusalem, Israel, p.342.

10. J.Kavaliauskas, G.Krivaite, B. Cechavicius,V.I.Kadushkm, E.V.Klyshevich, E.L.Shangina, F.M.Tsahhaev. Abstracts: Photomodulation processes in GaAs/AIAs type-I quantum well structures. 10th International Symposium on Ultrafast Phenomena in Semiconducors, 1998, Vilnius, Lithuania, p. 126.

11. J.Kavaliauskas, G.Krivaite, B. Cechavicius,V.I.Kadushkin, E.V.Klyshevich, E.L.Shangina, F.M.Tsahhaev. Photoexcitation effects in GaAs/AIAs quantum well structures investigated by differential reflectivity spectroscopy. 7 Luthuanian -Polish Seminar " Solid State Physics and Technology"; Kaunas, 1998,p. 13.

12. VI.Kadushkin, E.V.Klyshevich, E.L.Shangina, F.MTsahhaev. Energy spectrum of electrons in GaAs(-Sn) structure grown on vicinal plane. The 194th Meeting of Electrochemical Society, Boston, Massachusetts, USA, 1998, p.l 16.

Список цитируемой литературы

1. Андо Т., Фаулер А, Стерн Ф. Электронные свойства двумерных систем: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 416 с.

2. P.T.Coleridge.Semicond.Sci.Technol.,5,%l(1990)iPhys.Rev,44,3793(1991).

3. L.R.Leadley, R.J. Nicholas, J.J. Harris, C.T. Foxon. Semicond. Sci. Tecnoi., 5,1081 (1990).

4. T.A. Полянская, Ю.В. Шмарцев. ФТП, 23, 3 (1989)

Цаххаев Фалес Магомедович

Механизмы рассеяния электронов в наноструктурах на гетерогранице АЮаА&ЧЗаАз

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ответственный за выпуск-д.ф.-м.н., профессор Н.В.Коненков.

Подписано в печать 15.11.2000 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага газетная. Печать офсепгная. Усл. печ. л. 1,0. Учл. - изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ Рязанский государственный педагогический университет 390000, Рязань, ул.Свободы, 46. Участок оперативной полиграфии Облстатуправления 390013, Рязань, ул.Типанова, 4.

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Энергетический спектр и электронные свойства наноструктур.

1.1.1. п- АУЗаьхАз/СаАБ гетероструктура.

1.1.2. Структуры с 8-легированием.

1.2. Полупроводниковые наноструктуры (фундаментальное и прикладное значение).

2. Техника и методика эксперимента.

2.1. Тестовые образцы.

2.2. Криомагнитные системы.

2.3. Особенности измерения кинетических коэффициентов в двумерных электронных системах.

3. Механизмы релаксации 2Г) электронов в селективно-легированной гетероструктуре Л1хСа]хЛ$/СаА8.

3.1. Исходные экспериментальные результаты.

3.2. Модельные представления и расчеты времен релаксации.

3.3. Анализ механизмов релаксации.

3.4. Выводы.

4. Особенности межподзонной релаксации 21) электронов сильнолегированных гетероструктур АЮаАв^уСаАБ.

4.1. Экспериментальные источники информации.

4.2. Анализ наблюдаемых аномалий явлений переноса.

4.3. Обсуждение возможных моделей.

4.4. Выводы.

5. Анизотропия и аномалии низкотемпературного транспорта в 8-(81,8п) легированных наноструктурах на вицинальной грани ЮаАБ матрицы.

5.1. Аномалии кинетических коэффициентов.

5.1.1. Низко- и высокотемпературная логарифмическая 92 проводимость.

5.1.2. Особенности вольт- амперных характеристик.

5.1.3. Отрицательное магнитосопротивление.

5.2. Экспериментальное проявление квантования электронного спектра.

5.2.1. Особенности осцилляций магнитосопротивления.

5.2.2. Проявление квантовых эффектов в спектрах фотолюминесценции.

5.3. Параметры 2D электронов в GaAs(S-Sn) структуре.

5.4. Энергетический спектр электронов.

5.5. Особенности эффектов слабой локализации электронов в GaAs(S-Sn) системе.

5.6. Выводы.

Одной из наиболее актуальных задач современной физической электроники является создание приборов и устройств, работа которых основана на квантовых свойствах низкоразмерных микрочастиц. Особый интерес вызывает изучение электронного спектра и процессов релаксации двумерных электронов проводимости в условиях высокой концентрации носителей. В прикладном направлении исследования различных механизмов переноса электронов важны для реализации сильноточных сверхбыстрых транзисторов и других составляющих современной элементной базы.

В приборах с высоким уровнем мощности для получения больших токовых значений необходимо одновременно повышать концентрацию п8 и подвижность ц электронов. Однако с увеличением п8 падает подвижность электронов, а при уменьшении концентрации подвижность растет только до определенного предела. Исследования процессов релаксации электронов при больших концентрациях позволяют выявить, какие физические процессы несут ответственность за ограничение подвижности носителей заряда.

Наиболее простой реализацией двумерного электронного газа является п-АЮаАзЛЗгаАз наноструктура. При больших уровнях легирования в низкоразмерной области возникают несколько заполненных уровней размерного квантования. Как известно, подвижность электронов пропорциональна транспортному времени релаксации % которое определяется рассеянием носителей на большие углы. Кроме того, важную информацию несет одночастичное время релаксации тч, которое связано с рассеянием на малые углы. Изучение х\ и позволяет выявить суть физических явлений на гетерогранице наноструктуры. Исследования структур с 8-легированием на вицинальной грани ьОаАз также представляют большой интерес, как в фундаментальном аспекте, так и для дальнейших приборных реализаций.

Наиболее информативными методами являются измерения компонентов тензора магнитосопротивления в квантующих магнитных полях в условиях низких температур, исследования спектров низкотемпературной фотолюминесценции, а также вольтамперных характеристик и температурных зависимостей проводимости при сильных и слабых электрических и магнитных полях в области низких и сверхнизких температур. Подобные эксперименты использованы для изучения электронных явлений при существовании в низкоразмерных областях нескольких подзон размерного квантования.

Цель настоящей работы заключается в идентификации механизмов рассеяния, ограничивающих подвижность низкоразмерных электронов в наноструктурах различного химического и слоевого состава, в которых обнаружены аномальные низкотемпературные и магнитополевые характеристики.

Достижение цели исследований требует решения следующих задач:

1. Детальное исследование явлений низкотемпературного транспорта двумерных электронов и выявление в особенностях релаксации носителей заряда роли электрон-электронного взаимодействия на гетерогранице сильнолегированных наноструктур п - АЮаАз^Г)/ОаАэ.

2. Исследование явлений низкотемпературного магнитотранспорта двумерных электронов проводимости в ОаАз(8-8п,81) структурах на вицинальной грани, определение количественных параметров и их магнитотемпературных зависимостей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Обнаружено изменение наклона логарифмических зависимостей (изломы) нормированной амплитуды осцилляций поперечного магнитосопротивления от обратного магнитного поля (графики Дингла) в

11 О сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАз^уОаАз (п8>8-10 см ). Данные аномалии связаны с температурной зависимостью одночастичного времени релаксации электронов и объяснены изменением (конкуренцией) парциального вклада внутриподзонного и межподзонного электрон-электронного взаимодействия.

2. Установлено сильное воздействие температуры и магнитного поля на характер немонотонных зависимостей одночастичных времен релаксации в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАз^уОаАБ. Увеличение магнитного поля сжимает радиальную составляющую волновой функции электронов, а повышение температуры делокализует ее. Это приводит к сложной зависимости нормированной амплитуды осцилляций Шубникова - де Гааза(ШдГ) от обратного магнитного поля.

3. Впервые выявлена аномалии и анизотропия явлений переноса СаА8(5-8п,81) структур на вицинальной грани: (5-г7)% для [110] направления и до 28% для [110] направления. По результатам вычислений зонной диаграммы ОаАз(8-8п) структуры под уровнем Ферми обнаружено две подзоны размерного квантования, модулированные по [110] направлению. Найдено, что аномалии в зависимостях Аа/ао(Т) и Ар/ро(В) для [110] и [110] направлений связаны с модулированием потенциального рельефа.

Научная и практическая значимость диссертационной работы состоит в следующем:

1. Развитые модельные представления о конкуренции внутриподзонной и межподзонной электрон-электронной релаксации при большой концентрации двумерных носителей в условиях сильного вырождения электронов позволили разработать подходы к объяснению магнитотемпературных аномалий одночастичного времени релаксации электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАз^уОаАз.

2. В сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАз^уваАз при подавлении межподзонного электрон-электронного рассеяния существует возможность увеличить подвижность носителей технологическими методами без изменения их концентрации.

3. В структурах с 8-легированием на вицинальной грани ьваАз матрицы, созданных в реализуемых технологических условиях и условиях экспериментов, предоставленных для исследования, не обнаружено существование квазиодномерных каналов. Теория квантовых поправок позволила объяснить аномалии и анизотропию кинетических свойств электронов проводимости эффектами слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия и определить характерные времена релаксации электронов как в продольном , так и в поперечном магнитных полях. Обнаруженная сильная анизотропия ОаАз(8-8п,8)) структур допускает возможность создания на их основе твердотельных переключателей.

Достоверность полученных результатов подтверждается их воспроизводимостью на большом количестве исследуемых образцов и соответствием результатов, полученных с помощью различных аналитических методов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Анализ осцилляций Шубникова - де Гааза для сильнолегированных наноструктур п-АЮаАз^уОаАэ и структур с 5- легированием на вицинальной грани ьОаАя матрицы позволяет экспериментально определить величины одночастичных времен релаксации электронов в подзонах размерного квантования.

2. Изменение наклона зависимостей логарифма нормированной амплитуды осцилляций Шубникова - де Гааза от обратной величины индукции магнитного поля вызвано разрушением внешним магнитным полем межподзонной электрон-электронной релаксации и сменой механизмов рассеяния электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаА8($1)/ОаА8. Рост температуры делокализует волновую функцию электронов и восстанавливает межподзонную электрон-электронную релаксацию.

3. Структуры с 5- легированием на вицинальной грани ьОаАз матрицы обладают сильной анизотропией и аномалиями проводимости и магнитосопротивления, достигающими относительных величин (5-7)% для [110] направления и 28% для [110] направления.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Общий объем диссертации составляет 155 страниц, в том числе 7 таблиц, 34 рисунка и список цитируемой литературы из 111 наименований.

Основные выводы и результаты

Рассмотрены аномалии малоугловой релаксации электронов в сильнолегированных наноструктурах п-АЮаАз^уОаАз с заполнением двух подзон размерного квантования. Дано объяснение немонотонной зависимости температуры Дингла от температуры Тв(Т). Показано, что данные аномалии определяются межподзонной электрон - электронной релаксацией.

Выявлено, что магнитное поле и температура оказывают противоположные воздействия на межподзонную релаксацию электронов. Показано, что в структурах с заполнением нескольких подзон размерного квантования необходимо учитывать как межподзонную, так и внутриподзонную релаксацию импульса электронов. Хотя доминирующую роль играют обычные механизмы релаксации (электронно - примесное, электрон- фононное и т.д.), все они проявляются через меж- и внутриподзонное электрон- электронное взаимодействие.

Были подвергнуты комплексному анализу измерения кинетических коэффициентов в слабых, сильных и квантующих магнитных полях. В ОаАз(8-8п) структуре на вицинальной грани при угле разориентации 0.3° не обнаружено свойств, присущих электронам в одномерных каналах.

Сопоставлением температурных, вольтамперных и магнитополевых зависимостей проводимости (в поперечном и продольном магнитном поле)

142 структур были обнаружены аномалии свойств

GaAs(0.3°,8-Sn) структуры по [110] направлению относительно [110] направления. Данные аномалии связаны с уменьшением концентрации Sn на плато террас из-за сегрегации его на торцах ступеней, что создает исключительные условия для электронного транспорта по [110] направлению.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. V.I. Kadushkin, E.L. Shangina, F.M.Tsahhaev. Relaxation mechanisms of 2D - electrons in selective doped n - AlGaAs/GaAs heterostmcture. Physics of Low-Dimensional Structures, 1996, N 11/12, p.43-64.

2. В.И. Кадушкин, E.JI. Шангина, Ф.М. Цаххаев. Энергетический спектр GaAs(S-Sn) структры на вицинальной грани. Физика твердого тела, 1997 t.39,N 10, с.1853-1856.

3. V.I. Kadushkin, E.Y. Klyshevich, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev. Anisotropy and anomalies of low - temperature 2D - electron transport in 8-(Si,Sn) doped nanostructures grown on i-GaAs vicinal plane. Physics of Low- Dimensional Structures, 1998, N 3/4, p. 135-166.

4. V.I. Kadushkin, E.Y. Klyshevich, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev. Relaxation mechanisms of 2D- electrons in selectively doped n-AlxGai.xAs/GaAs heterostmcture with the filling of two subbands. Physics of Low- Dimensional Structures, 1999, N 5/6, p. 55-74.

5. V.I.Kadushkin, F.M.Tsahhaev. Intersubband relaxation of 2D electrons in AlGaAs(Si)/GaAs heavily doped heterojunction. Physics of Low- Dimensional Structures, 2000, N 1/2, p. 93-112.

6. Цаххаев Ф.М. Анизотропия эффективной массы 2D электронов в гетеропереходе с латеральной сверхрешеткой на вицинальной грани.

Международная конференция студентов и аспирантов "Ломоносов -97". Москва, МГУ, 1997г. Сборник тезисов, с.55

7. V.I. Kadushkin, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev. Anomalies of weak localization of 2D- electrons in 5-Sn and 5-Si layers on vicinal plane of i-GaAs matrix. 12 Уральская Международная зимняя школа по физике полупроводников "Электронные свойства низкоразмерных полу- и сверхпроводниковых структур", Екатеринбург, 1997, с.15.

8. В.И.Кадушкин, Е.В.Клышевич, Е.Л.Шангина, Ф.М.Цаххаев. Тезисы докладов: Анизотропия времен релаксации электронов в 8-Sn и 8-Si слоях на вицинальной грани i-GaAs матрицы; Оптический эшелетт на вицинальной грани полуизолирующегоОаА8(Сг). 3 Всероссийская Конференция по физике полупроводников "Полупроводники - 97", 1997, Москва, с.73,с.331.

9. V.I. Kadushkin, E.V.Klyshevich, E.L. Shangina, F.M. Tsahhaev, Yu.A.Kotova. Energy spectrum and relaxation mechanisms of electrons in lateral-surface superlattices GaAs(0.3°,S-Sn). The 24th International Conference on the Physics of Semiconductors, 1998, Jerusalem, Israel, p.342.

10. J.Kavaliauskas, G.Krivaite, B. Cechavicius,V.I.Kadushkin, E.V.Klyshevich, E.L.Shangina, F.M.Tsahhaev. Abstracts: Photomodulation processes in GaAs/AlAs type-I quantum well structures. 10th International Symposium on Ultrafast Phenomena in Semiconducors, 1998, Vilnius, Lithuania, p. 126.

1. J.Batey, S.L.Wright. Surface Science, v.174, N 1 -3 (1986) p. 320 - 323.

2. Giugni S., Tansley T.L. Semiconductor Science and Technology, v.7, N 8 (1992) p.1113 -1116.

3. Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф. Электронные свойства двумерных систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 416 с.

4. K.Lee, M.S.Shur, T.J.Drummond, H.Morkoc. Journal of Applied Physics, v. 54, N 11 (1983) p. 6432-6438.

5. V.Umansky, R.De-Picciotto, M.Heiblum. Applied Physics Letters, v. 71, N 5 (1997) p.683-685.

6. Mendez E.E. In: Yamada Conf. XIII Electron. Prop. Two - Dimensional Systems (EP2DSVI). Kyoto, Yapan, 1985, p. 564 - 577.

7. J.-H.Reemtsma, K.Heime, W.Schlapp, G.Weimann. Journal of Applied Physics, y.66, N 1 (1989) p. 298 302.

8. Hirakawa K., Sakaki H. Physical Review B. v.33, N 12 (1986) p. 8291 -8303.

9. Волков В.А., Гродненский И.М. Микроэлектроника, т.11, в.З (1982) с. 195-207.

10. Рашба Э.И., Тимофеев В.Б. ФТП. 1986. Т.20, в.6. - с. 977 - 1024.

11. IHhk A.ü. OTIT. t.26, b.7 (1992) c. 1161-1181.

12. Mezrin O.A., Shik A.Ya., Mezrin V.O. Semiconductor Science and Technology, v.7, N 5. (1992) p.664 667.

13. N.Pan, J.Carter, G.S.Jackson, H.Hendriks, X.L.Zheng, M.H.Kim. Applied Physics Letters, v.59, N 4 (1991) p.458 460.

14. Young P.G., Mena R.A., Alterovitz S.A., Schacham S.E., Haugland E.J. Electronic Letters, v.28, N 14. (1992) p.1352 1354.

15. Yang G.M., Park S.G., Seo K.S., Choe B.D. Applied Physics Letters. v.60, N 19 (1992) p.2380 2382.

16. Ploog K. Journal Crystalline Growth, v.81, N 1 (1987) p.304 313.

17. Wagner J., Ganser P., Kohler K., Fischer A., Ploog K. Surface Science. v.263, N 1 3 (1992) p.628 - 632.

18. Mao-Long K., Rimmer J.S., Hamilton B., Missous M., Khamsehpour B., Evans J.H., Singer K.E. Surface Science, v.267, N 1 3 (1992) p.65 - 68.

19. Mao-Long K., Rimmer J.S., Hamilton B., Evans J.H., Missous M., Singer K.E., Zalm P. Physical Review B. v.45,N 24 (1992) p.14114-14121.

20. Mayah A., Carles R., Bedel E., Munoz-Gague A. Journal of Applied Phisics. v.74, N 2 (1993) p. 1072 1078.

21. Maaref H., Mejri H., Priester C., Barrau J., Bacguet J.C. Journal of Applied Physics, v.74, N 3 (1993) p. 1987 1991.

22. E.F.Schubert, J.M.Kuo, R.F.Kopf, H.S.Luftman, L.C.Hopkins, N.J.Sauer. Journal of Applied Physics, v.67, N 4 (1990) p.1969 1979.

23. Никифоров А.И., Кантер Б.З, Стенин С.И, Рубанов C.B. Поверхность, физика, химия, механика. N 10 11 (1992) - с.95 -101.

24. Ashwin M.J, Tahy M., Harris J.J., Newman R.C., Sansom D.A., Addinall R., Me Phail D.S., Sharma V.K.M. Journal of Applied Physics, v.73, N 2 (1993) p.633 639.

25. Гусев Г.М., Квон З.Д., Лубышев Д.И., Мигаль В.П., Погосов А.Г. ФТП. т.25, в.4 (1991) с.601 -607.

26. R.Rodrigiues, P.S.S.Guimaraes, J.F.Sampaio, R.A.Nogueira, A.T.Oliveira, I.F.L.Dias, J.C.Bejerra, A.G.de Oliveira, A. S.Chaves. Solid State Communications, v.78, N 9 (1991) p.793 796.

27. Yang M.J., Moore W.J, Wagner R.J, Waterman J.R, Yang C.H, Thompson P.E,

28. Davis J.L. Journal of Applied Physics, v.72, N 2 (1992) p.671 675.

29. S.Yamada, T.Makimoto. Applied Physics Letters, v.57, N 10 (1990) p. 1022 1024.

30. Котельников И.Н, Кокин В.А, Медведев Б.К, Мокеров В.Г, Ржанов Ю.А, Анохина С.П. ФТП. т.26, в.8 (1992) с.1462 1470.

31. E.F.Schubert, J.E.Cunningham, W.T.Tsang. Solid State Communications. v.63, N 7 (1987) p.591 594.

32. Cheng W, Zrenner A, Ge-Qiu Yi, Koch F, Crutzmacher D, Balk P. Semiconductor Science Technology, v.4, N 1 (1989) p. 16 19.

33. Koenraad P.M., Yoncken A.P.J., Singleton J., Blom F.A.P., Langerak C.J.G.M., Leys M.R., Perenboom J.A.A.J., Spermon S.J.R.M., Van Vleuten W.C., Wolter J.H. Surface Science, v.228, N 1 3. (1990) p.538 - 541.

34. Zrenner E. Thesis. Technische Universität of München, 1987.

35. D.C. Tsui, H.L. Stornier, A.C. Gossard. Phys.Rev.Lett, v.48, 1559(1982).

36. A.Y. Cho. J. Vac. Sei. Technol, v. 8, 31 (1971); A.Y. Cho. Appl.Phys. Lett., v.19, 467 (1971).

37. H.M. Manasevit. Appl. Phys. Lett., v. 12, 156 (1968).

38. L. Esaki, R. Tsu. IBM J. Res. Dev., v.14, 61 (1970).

39. P.O. KasapHHOB, P.A. Cypnc. OTn, t.5, 707 (1971); d>Tn, t.6,120 (1972); 0>Tn, t.7, 347 (1973).

40. R. Tsu, L. Esaki. Appl Phys. Lett., v.22, 562 (1973).

41. L.L. Chang, L Esaki. WE. Howard, R. Ludke. J. Vac. Sei. Technol., v. 10, 11 (1973).

42. L.L. Chang, L. Esaki, R. Tsu. Appl. Phys. Lett, v.24, 593 (1974).

43. L. Esaki, L.L. Chang. Phys. Rev. Lett, v.33, 686 (1974).

44. J.R. Shriffer. Semiconductor Surface Physics, ed. byR.H. Kingston (University of Pennsylvania Press, Philadelphia) p. 68.

45. A.B. Fowler, F.F. Fang, WE. Howard, PJ. Stilee. Phys. Rev.Lett, v.16, 901 (1966).

46. V.N. Lutskii. Phys. St. Sol. (a), v.l, 199 (1970).

47. R. Dingle, H.L Stornier, H.L. Gossard, W Wiegmann. Appl.Phys.Lett, v.33, 665 (1978).

48. D. Delagebeaudeuf et'al. Electron. Lett, v.16, 667 (1980).

49. T. Mimura, S. Hiyamizu, T. Fuji, K.A. Nanbu. Jpn. J. Appl. Phys., v. 19, L225 (1980).

50. Ж.И. Алферов. ФТП, т.32, N 1, (1998) с.З.1. Литература к главе 2.

51. А. де Виссер, В.И.Кадушкин, В.А.Кульбачинский, В.Г.Кытин, В.М.Скороходов, Е.Л.Шангина. ЖЭТФ,105,1701(1994).

52. J.J. Harris, B.A.Joyce, J.P. Govers, J.H. Neave. Appl.Phys., A28, 63 (1982).

53. J.J. Harris, D.E. Asendird, C.T. Foxon, P.J. Dodson, B.A.Joyce. Appl.Phys., A33, 87 (1984).

54. P.R.Pukite, G.S. Petrich, S.Batra, P.J. Cohen. J.Cryst.Crowth., 95, 269 (1989).

55. M.A.Herman, D.Bimberg, J.Christen. J.Appl.Phys., 70 (2), p.R 1(1991 ).

56. Кучис E.B. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. -М.: Радио и связь, 1990. 264 с.1. Литература к главе 3.

57. Ж.И.Алферов, С.В.Иванов, П.С.Копьев, Б.Я.Мельцер, Т.А.Полянская, И.Г.Савельев, В.М.Устинов, Ю.В.Шмарцев. ФТП, 19,1199(1985).

58. R.I.Sladek.Phys.Rev.,110,817(1958).

59. В.И.Кадушкин. ФТП,15, 230(1981).

60. K.Ohta.J.Phys.Soc.Japan,31,1627(1971); Japan J.Appl. Phys.,10,850(1971).

61. J.Haidu.Jn:Modern Problem in Condensed Matter Sciences (Landau Level Spectroscopy).Ed: G.Landwehr, E.I.Rashba, 1991, v.27.2 (Ch.l7),p.999. Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, Elsevier Science Publishers B.V.

62. A.Isichara, L.Smrcka.J.Phys.C:Sol.St.Phys,19,6777(1986)

63. F.F.Fang, T.P.Smith ,S.L.Wright.Surf.Sei.,196,310(1988)

64. P.T.Coleridge.Semicond.Sci.Technol.,5,961(1990);Phys.Rev,44,3793(1991).

65. В .Laikhtman,M.Heiblum,U.Meirav. Appl.,Phys .Lett. ,57, 1557(1990).

66. В.И.Кадушкин. ФТП,25,459(1991); ФТП,26,1323(1992).

67. A.Gold. Phys.Rev.B., 38,10798(1988).

68. С.Д.Быстров, А.М.Крешук, С.В.Новиков, Т.А.Полянская, И.Г.Савельев. ФТП,27,645(1993).

69. В.И.Кадушкин. Автореферат диссертации.М., 1994.

70. Y.Takagaki, K.J.Friedland, K.Ploog.Appl.Phys.Lett,64, 3258(1994).

71. F.Stern, W.E.Howard. Physical Review, v. 163 (1967) p.816 835.

72. A.H.Chatak, H.Thyarajan, M.R.Shenoy.IEEE J.Quantum. Electr., 24, 1524 (1988).1. Литература к главе 4.

73. L.R.Leadley, R.J. Nicholas, J.J. Harris, C.T. Foxon. Semicond. Sci. Tecnoi., 4, 885 (1989); 5,1081 (1990).

74. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц.Квантовая механика,М.,ГИФМЛ, 1963, 702с.

75. В. Карпус. ФТП, 20,10 (1986); 22, 43 (1988).

76. В.Ф. Гантмахер, И.Б. Левинсон. Рассеяние носителей тока в металлах и полупроводниках. М., Наука, ГИФМЛ, 1984, 352 с.

77. S. Mori, Т. Ando. J. Phis. Soc. Jap., 48, 865 (1980).

78. R. Fletcher, E. Zaremba, M.D.'Jorio et al. Phis. Rev. В., 38, 7866 (1998).

79. M. Slutzky, O. Entin- Wohlman, Y. Berk, A. Palevski. Phys. Rev. B, 53, №7,4065, 1996.

80. Ben Yu- К. Ни, K. Fleusberg. Phys.Rev. В., 53, №15, 10072-10077, 1996.

81. Список литературы главы 5.

82. M.J. Uren, R.A. Davies, М. Pepper. J. Phys. C13, L985 (1981).

83. T.Namby, S.Kawaji, K.Kuboki, Y. Kawaguchi, J. Yochino, H. Sakaki. J.Phys. Soc. Japan, 53, 682 (1984).

84. И.Г. Савельев, T.A. Полянская. ФТП, 22, 1818 (1988).

85. D.R. Mace, M. Pepper, R. Grey. J. Phys.Cond.Matter., 4, L 487 (1992).

86. V.A.Kulbachinskii, N.B.Brandt, V.G.Kytin, V.I.Kadushkin, E.L.Shangina,

87. A.P.Senichkin. Phys. of Low.-Dimens.Stract., 12, 237(1995).

88. А. де Виссер, В.И. Кадушкин, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, А.П. Сеничкин, Е.Л. Шангина. Письма в ЖЭТФ., 59, 340(1994).

89. В.И. Кадушкин, В.А. Кульбачинский. ФТП, 25, 612 (1991).

90. А.Ф. Кравченко, В.В. Казинцев, А.П. Савченко, А.С. Терехов. ФТТ, 21, 1551 (1979).

91. В.В. Волцит, А.В. Дражан, В.А. Зуев, М.Т. Иванийчук, Д.В. Корбутяк,

92. B.Г.Литовченко. ФТП, 12, 2036 (1978).

93. E.W.Williams. Phys. Rev., 168, 922 (1968).

94. E.W.Williams, H.B. Bebb. Semiconductors and semimetals. V.8. Ed: R.K. Willardson and A.S. Bebb. N.-Y.: Academic, p.370, 1972.

95. W. Schairer, D. Bimberg, W.Kotteler, K.Cho, M. Schmidt. Phys.Rev.B., 13, 3452 (1976).

96. S. Tarucha, H. Iwamura, T. Saku, H. Okamoto, Y. Iwasa, N. Miura.

97. Surf.Sci., 174, 194 (1986).

98. A. Petron, M.C. Smith, C.H. Perry, J.M. Worlock, R.L. Aggarwal. Solid State Comm., 52, 93 (1984).

99. R.L. Greene, K.K. Bajaj. Phys.Rev.B., 31, 913 (1985).

100. В.И.Кадушкин, Е.Л. Шангина. ФТП, 30, 1676 (1996).

101. T.A. Полянская, Ю.В. Шмарцев. ФТП, 23, 3 (1989)

102. В.И.Кадушкин, Е.Л. Шангина. ФТП,29,1051(1995).

103. B.J. Lin, М.А. Paalen, А.С. Gossard, D.C. Tsui. Phys.Rev.B., 29, 927 (1984).

104. V.I. Fal'ko. J.Phys.: Condens Matter, 2, 3797 (1990).

105. E.F. Schubert, J.M.Kuo, R.F. Kopf. J. Electr.Mater., 19, 521 (1990).

106. T.Noda,M.Tanaka,H. Sakaki. Appl.Phys.Lett., 57, 1651 (1990).

107. B.A. Кульбачинский, В.И.Кадушкин, В.Г. Кытин, Е.Л. Шангина. ФТТ, 35,Ш5 (1993).

108. В.И.Кадушкин, В.А. Кульбачинский, Е.В. Богданов, А.П. Сеничкин. ФТП, 28, 1889 (1994).

109. В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, В.И.Кадушкин, А.П. Сеничкин. ФТТ, 37, 2693 (1995).

110. R. Notzel, К. Ploog. Adv.Mater, 5 , 22 (1993).

111. R.P. Teylor, P.C. Main, L.Eaves, S.P. Beaumont, Y.McIntyre, S. Thoms, C.D.W.Wilkinson. Surf. Sci., 228, 296 (1990).155

112. H.Temkin, G.J. Dolan, M.B.Panish, S.N.G. Chu. Appl.Phys.Lett, 50, 413 (1987).

113. Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов. ЖЭТФ, 77, 2028 (1979).