Temperature dependence of the low-field mobility of a very narrow miniband in the degenerate case

Perpendicular transport in a specially designed, doped and weakly coupled GaAs/AlAs superlattice is investigated. A linear current-voltage at a bias within +/-10 mV and a negative differential velocity effect at a bias of about +/-40 mV are observed at low temperatures. The miniband conductance near zero electric field is studied as a function of temperature. It is found that the measured conductance increases slightly as the temperature increases to about 30 K, decreases as the temperature rises from 30 K to 70 K, and then increases strongly above 70 K, indicating the existence of a mobility gap.

DETERMINATION OF THE X-CONDUCTION-SUBBAND ENERGIES IN TYPE-II GAAS/ALAS/GAAS QUANTUM-WELL BY DEEP-LEVEL TRANSIENT SPECTROSCOPY

Using deep level transient spectroscopy (DLTS) the X conduction-subband energy levels in an AlAs well sandwiched by double GaAs layers were determined. Calculation gives eight subbands in the well with well width of 50 Angstrom. Among them, five levels and the other three remainders are determined by using the large longitudinal electron effective mass m(1)(1.1m(0)) and transverse electron effective mass m(t)(0.19m(0)) at X valley, respectively. Two subbands with the height energies were hardly detectable and the other six ones with lower energies are active in the present DLTS study. Because these six subbands are close to each other, we divided them into three groups. Experimentally, we observed three signals induced from the three groups. A good agreement between the calculation and experiment was obtained. (C) 1995 American Institute of Physics.

不同量子阱宽度的InP基In_(0.53)GaAs/In_(0.52)AlAs高电子迁移率晶体管材料二维电子气的性能研究

用Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应,研究了在1.4 K下不同量子阱宽度(10-35 nm)的InP基高电子迁移率晶体管材料的二维电子气特性.通过对纵向电阻SdH振荡的快速傅里叶变换分析,得到不同阱宽时量子阱中二维电子气各子带电子浓度和量子迁移率.研究发现,在Si掺杂浓度一定时,阱宽的改变对于量子阱中总的载流子浓度改变不大,但是随着阱宽的增加,阱中的电子从占据一个子带到占据两个子带,且第二子带上的载流子迁移率远大于第一子带迁移率.当量子阱宽度为20 nm时,处在第二子能级上的电子数与处在第一子能级上的电子数之比达到了最大值0.24.此时有最多的电子位于迁移率高的第二子能级,材料的迁移率也最大.此结果对于优化器件的设计有重要意义.

高性能InGaAs/AlAs共振隧穿二极管的研制与器件模拟分析

在半绝缘的InP衬底上采用分子束外延的方法生长制备了不同势垒厚度的RTD材料样品,室温下测量的最高峰-谷电流比为18.39.通过模拟得到RTD直流特性与势垒厚度、势阱材料及厚度、隔离层厚度以及掺杂浓度间的关系,对结果进行了分析与讨论.

Fabrication of an AlAs/In0.53Ga0.47As/InAs Resonant Tunneling Diode on InP Substrate for High-Speed Circuit Applications

A high performance AlAs/In0.53 Ga0.47 As/InAs resonant tunneling diode （RTD） on InP substrate is fabricated by inductively coupled plasma etching. This RTD has a peak-to-valley current ratio （PVCR） of 7. 57 and a peak current density Jp = 39.08kA/cm^2 under forward bias at room temperature. Under reverse bias, the corresponding values are 7.93 and 34.56kA/cm^2 . A resistive cutoff frequency of 18.75GHz is obtained with the effect of a parasitic probe pad and wire. The slightly asymmetrical current-voltage characteristics with a nominally symmetrical structure are also discussed.

GaAs／Si／AlAs异质结的DLTS实验研究

利用深能级瞬态谱（DLTS）技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs／AlAs异质结晶体品质的影响。发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷，而不同温度下生长的GaAs／Si／AlAs异质结随着温度的降低，深能级缺陷明显增加，并进行了分析，得到深能级是由Ga空位引起的，在600℃时生长的晶体质量最佳。

GaAs／Si／AlAs异质结不同生长温度Si夹层分布的CV实验研究

用MBE生长设备制造了GaAs/Si/AlAs异质结，通过CV法研究了异质结的带阶和GaAs层在不同温度下生长对0．5分子层Si夹层的影响，得到Si夹层的空间分布随GaAs层生长温度的升高而由局域变为弥散的温度效应。

GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAS生长温度的影响

用分子束外延（MBE）设备制备了GaAs/AlAs和GaAs/Si/AlAs异质结，通过XPS分别研究了异质结界面处Si层厚度为0.5ML和1ML对异质结带阶的调节，得到最大调节量为0.2eV;通过C－V法研究了异质结的GaAs层在不同温度下生长对0.5MLSi夹层的影响，得到Si夹层的空间分布随GaAs层生长温度的升高而扩散增强的温度效应，通过深能级瞬态谱（DLTLS）研究了在上述不同温度下生长的GaAs层的晶体质量。

利用Γ－X混合在AlAs/GaAs异质结构实现光生电子、空穴对的持久存储

利用GaAs量子阱中Γ谷速缚态与AlAs层中X谷束缚态在异质结界面处的共振Γ－X混合，使得光生电子不仅在实空间而且在K空间与光生空穴分离开来，从而在结构中形成了持久的电荷极化。这一效应已被C－V特性上所观察到的电容阶跃和正反方向扫描时所出现的双稳滞迟现象所证实。如果将我们的器件用作存储单元，预期可以获得很长的存储时间T_s。同时，由于Γ－X混合隧穿速率很快，光子“读出”仍可以保持很快。

GaAs、AlAs、DBR反应离子刻蚀速率的研究

采用BCl_3和Ar作为刻蚀气体对GaAs、AlAs、DBR反应离子刻蚀的速率进行了研究，通过控制反应的压强、功率、气体流量和气体组分达到对刻蚀速率的控制。实验结果表明

流体静压力下窄势垒GaAs/AlAs超晶格的低温纵向输运

研究了77K温度下掺杂弱耦合GaAs/AlAs窄垒超晶格在流体静压力下的垂直输运，发现其输运性质与宽垒超晶格有很大不同。当在压力下AlAs垒层中的X基态子能级降至E_(Γ1)子能级和E_(Γ2)子能级中间或更低能量位置时，未观察到Γ-Γ共振隧穿到Γ-X共振隧穿的转 变,I-V曲线上的平台并未随压力增大而收缩，反而稍有变宽。同时，平台电流随压力增大而增加，直到与E_(Γ1)-E(Γ1)共振峰电流相当。认为，由于垒层很薄，Γ电子隧穿通过垒层的几率很高，E_(Γ1)-E_(Γ1)共振峰显著高于E_(Γ1)-E_(X1)共振峰，因此，高场畴区内的输运机制在压力下仍由Γ-Γ级联共振隧穿控制。但由于X子级能随压力升高而降低，导致隧穿通过Γ-X垒的几率增加，非共振背景电流增大。由于电流连续性条件的要求，高场区的电场强度增强，导致在高压力下平台宽度随压力稍微变宽。