Влияние напряжения на затворе на замороженную проводимость в квантовых ямах на основе теллурида ртути / Шерстобитов А.А., Миньков Г.М., Рут О.Э., Михайлов Н.Н., Дворецкий С.А.

Работа посвящена исследованию замороженной фотопроводимости в двумерных структурах сквантовой ямой из теллурида ртути с полевым электродом. Засветка проводилась при различномнапряжении на полевом электроде. Было обнаружено что после засветки при не нулевом напряжениина полевом электроде концентрация носителей при нулевом напряжении заметно меняется.В данной работе приведены данные для двух образцов, с толщиной ямы 8 и 5.1 нанометра.Аналогичные зависимости наблюдаются на всех образцах с толщиной ямы от 4.5 до 80. Образцыимели следующую структуру: На подложке из арсениде галлия с ориентацией (013) выращивается 5-6 микрон теллурида кадмия, затем 30-40 нанометров смешанного раствора теллурида кадмия ителлурида ртути с содержанием теллурида кадмия 0.5-0.6, квантовая яма из теллурида ртути,заданной толщины, 30-40 нанометров покровного слоя и смешанного раствора с тем-же составом.Образцы вытравились в виде холловских мостиков. Поверх мостиков, газофазной эпитаксиейнаносился парилен, который служил подзатворным диэлектриком. Поверх парилена напылялсязатвор из алюминия. Толщина парилена обычно составляла 150 нм, что даёт наклон зависимостиконцентрации от напряжения на затворе порядка 1*1011см-2/В.В исследованных структурах после первой подсветки, при нулевом напряжении на затворе,слабо увеличивалась концентрация электронов, на величину порядка 1011см-2. При этом подвижностьпрактически не менялась. Обозначим полученную величину концентрации n0. Было обнаружено, чтопосле подсветки при не нулевом напряжении на затворе концентрация электронов при этомнапряжении становится равной n0. После такой подсветки, концентрация при нулевом напряжении назатворе может как уменьшаться так и увеличиваться, в зависимости от того при каком напряжениипроводилась подсветка. В исследованных образцах это изменение составляло величину порядка1012см-2. Этот эффект может быть легко объяснён с точки зрения простых электростатическихсоображений.Обнаруженный эффект позволяет, при ограниченном напряжении на затворе, проводитьисследования в большем диапазоне концентраций. Например, в исследованных образцах затворпробивается при напряжении немного больше 5В. Максимальная концентрация электронов, которуюможно получить обычным способом, порядка 8*1011см-2. После подсветки при отрицательномнапряжении на затворе можно получить концентрацию электронов порядка 1.5*1012см-2.