Вклад от обменного электрон-электронного взаимодействия в проводимость структур InGaAs/GaAs с одиночными и двойными квантовыми ямами / Гудина С.В., Арапов Ю.Г., Неверов В.Н., Савельев А.П., Подгорных С.М., Шелушинина Н.Г., Якунин М.В.

В работе представлены результаты исследования2D структур с одиночной (SQW) и двойной (DQW)квантовыми ямами InGaAs, которые проявляют ярковыраженный диэлектрический d/dT < 0 типпроводимости в широком диапазоне температур Т =(1060) К в условиях промежуточного и баллистическогоkBT/h>>1 ( - время свободного пробега) режимов.Показано, что такое поведение связано с температурнойзависимостью подвижности носителей заряда.Существует хорошее качественное и количественноесогласие экспериментально наблюдаемого поведениявклада (T) в проводимость 2D системы срассчитанным в [1] квантовыми поправками от электрон-электронного (е-е) взаимодействия.Выражения [1] однозначно определяют знак производной d(δσee(T))/dT в широком температурноминтервале от (10-20) K до (45-65) K для исследуемых образцов. Вклад имеет противоположные знаки:«металлический» характер, d(δσee(T))/dT <0, при преобладании вклада Хартри и «диэлектрический»,d(δσee(T))/dT >0, при преобладании обменной части. Мы обнаружили, что конкретный тип поведения(T) для данного вещества зависит только от значения концентрации носителей заряда.Кроме того, ряд факторов позволил четко наблюдать диэлектрическое поведениесопротивления в соответствующей области квантовых поправок от е-е взаимодействия вбаллистическом режиме, с преобладающей ролью обменного вклада: (1) выбор вещества InGaAs,подходящего по микроскопическим параметрам (эффективная масса m, диэлектрическая постоянная), так что концентрация перехода от металлического поведения (T) к диэлектрическому, Ncross=1.1· 1011 cm-2, находится во вполне достижимой экспериментально области значений; (2) удачный наборконцентраций электронов в исследуемых системах позволил наблюдать переход от диэлектрическоготипа зависимости к металлической в двух подзонах размерного квантования в двойных туннельносвязанных квантовых ямах: n>Ncross для подзоны симметричных (S) состояний и n<Ncross для подзоныасимметричных; (3) в отличие от GaAs, преимущественно короткодействующий потенциал рассеяния– сплавное рассеяние электронов на атомах In как примесях замещения.