Двумерный электронный газ

Cтраница 1

Двумерный электронный газ имеет и другую качественную особенность. [1]

Электроны в пленке образуют двумерный электронный газ, когда они заполняют одну или неск. [2]

В настоящем сообщении будет показано, что в гетеропереходах, в которых двумерный электронный газ предполагается изолированным, на должном расстоянии существуют ионизованные доноры, играющие роль резервуара. Наши расчеты потенциала в гетеропереходах GaAs - Al Ga, xAs, аналогичных использованным в работе [ 2], показывают, что при уровнях легирования, используемых для получения двумерного электронного газа, высота и толщина потенциального барьера на га-стороне перехода столь малы, что между ионизованными донорами и инверсионным слоем возможно быстрое туннелирование. Обе эти системы даже при низких температурах находятся в равновесии. Поскольку уровни Ландау при изменении В сдвигаются относительно энергий доноров, концентрация носителей в инверсионном слое зависит от В и требует самосогласованного расчета, который был выполнен нами с использованием теории Хартри. Теоретически найденные зависимости / V / б содержат плато, аналогичные наблюдаемым в экспериментах. [3]

Электроны, движущиеся в тонких пленках и в тонких приповерхностных слоях кристаллов, могут рассматриваться как двумерный электронный газ. [4]

Строго говоря, само по себе наблюдение целочисленного квантового эффекта Холла нельзя назвать открытием, поскольку несколькими голами ранее [ 1, 2] в теоретических работах, значимость которых, по-видимому, недооценивалась, было показано, что в полностью квантованной системе, каковой является двумерный электронный газ, находящийся в сильном направленном нормально поверхности системы магнитном поле, холловская проводимость сг должна, во-первых равняться величине ez / h, умноженной на число заполненных уровней Ландау, и, во-вторых, сохранять это значение в конечном интервале изменения независимых переменных N и ( или) В Вместе с тем при наблюдении целочисленного квантового эффекта Холла были обнаружены два неожиданных и удивительных факта. [5]

Чтобы объяснить огромное расхождение между величиной магнитной восприимчивости-7 0 10 - 6 для углерода в виде графита и значением восприимчивости - 0 5 - 10 - 6, которое следует ожидать из формулы Паскаля после суммирования средних вкладов в расчете на бензольное кольцо, Гангули и Кришнан [ 3191 предположили, что л-электроны в графите ведут себя как двумерный электронный газ. При этом каждый атом углерода дает один электрон, поэтому электронный газ имеет очень низкую температуру вырождения. [6]

Гетероструктура GaAs - Alx Ga, x As была изготовлена методом моле-кулярно-лучевой эпитаксии. Двумерный электронный газ в GaAs создавался за счет ионизации доноров в слое А1ж Ga, х As и был сосредоточен вблизи границы между А1х Са, х As и нижележащим слоем GaAs. Граница между верхним слоем GaAs ( выращенным с целью облегчить создание омических контактов) и Alx Ga, х As была обеднена свободными электронами за счет поверхностного потенциала. [7]

Транзистор с высокой подвижностью электронов. [8]

В принципе электроны такого транзистора могут свободно перемещаться только параллельно стенкам квантовой ямы, т.е. способны двигаться только в двух плоскостях. Таким образом, они представляют собой двумерный электронный газ. В гаком газе было обнаружено несколько неожиданное явление - квантовый эффект Холла. [9]

При этом частично заполненные уровни Ландау отсутствуют и начинается новое плато. Теперь с возрастанием В увеличивается число носителей, которое может вместить заполненный уровень Ландау, и носители переходят из резервуара в двумерный электронный газ. На этом плато заканчивается, и цикл повторяется снова. Если полагать, что ионизованные доноры вблизи гетероперехода представляют собой единственный резервуар, то для реальных параметров материалов вычисленные ширины плато оказываются приблизительно на 22 % меньше, чем наблюдавшиеся на гетеропереходах. [10]

Клитцингом и др. [9.72], показана на рис. 9.39 а. Он состоит из кремниевого полевого транзистора металл-окисел-полупроводник. Двумерный электронный газ, являющийся сердцем эксперимента, заперт в инверсионном слое ( см. гл. [11]

Поскольку полоса проводимости принадлежит ко всей совокупности электронов проводимости металла, маловероятно, чтобы подобные сильные изменения теплот хемосорбции вызывались переходом электронов на разрешенные уровни или уходом с заполненных уровней в процессе их освобождения или захвата при образовании химических связей на поверхности металла. Именно по этой причине Темкиным [276] было введено представление о поверхностном электронном газе. Он предполагает, что у поверхности металла существует двумерный электронный газ, который ведет себя совершенно независимо от нормального трехмерного электронного газа. [12]

При этом возникают квантовомеханические размерные эффекты, которые наиболее ярко выражены при высокой подвижности носителей. Поэтому в кремниевых МОП-транзисторах такие эффекты обычно исследуются при температуре жидкого гелия. На границе раздела гетероструктуры GaAs-AlGaAs электроны имеют высокую подвижность и двумерный электронный газ в ней возникает даже при комнатной температуре. Следует отметить, что изложенное справедливо также и для приборов с длинным каналом. [13]

Пунктирная пиния - уровень Ферми EF; зачерненная область содержит двумерный электронный газ. [14]

На предлагаемой карте не указана большая сопредельная территория, которая называется Взаимодействующие электроны. Многие открытия в ней, ее освоение, прокладывание дорог и застройка еще только предстоят. По существу Сверхпроводимость с ее куперовскими парами и эффектом Джозефсона и Двумерный электронный газ с дробным квантовым эффектом Холла и композитными фермионами - это окраинные провинции этой страны, освоенные одна более, другая менее. Возможно, что в названии этой книги следовало бы написать невзаимодействующие электроны... Но это было бы тоже неточно, потому что кулоновское межэлектронное взаимодействие в ней обсуждается довольно активно. Оно является существенным для кулоновской щели, переходов Пай-ерлса и Мотта и других разделов, которые можно легко определить по пунктирным стрелкам на карте. Но проблемы межэлектронного взаимодействия не исчерпываются законом Кулона. [15]

Страницы: 1 2