ac-transport in p- sige / ge / sige
DESCRIPTION
AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe. I.L.Drichko , V.A.Malysh , I.Yu.Smirnov , L.E.Golub , S.A.Tarasenko , A.V.Suslov , O.A.Mironov , M.Kummer , H.von Känel. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/1.jpg)
AC-transport in p-SiGe/Ge/SiGe
I.L.Drichko, V.A.Malysh, I.Yu.Smirnov, L.E.Golub, I.L.Drichko, V.A.Malysh, I.Yu.Smirnov, L.E.Golub, S.A.Tarasenko, A.V.Suslov, O.A.Mironov, M.Kummer, S.A.Tarasenko, A.V.Suslov, O.A.Mironov, M.Kummer,
H.von Känel H.von Känel
![Page 2: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/2.jpg)
The p-SiGe/Ge/SiGe structure was grown by low-energy plasma–enhanced chemical vapor deposition (LEPECVD) [1] on a Si substrate. p=61011 см-2 and 6104 см2/Вс (4.2 К).
EF=14 meV << ∆ELL-HH
[1] C. Rosenblad, H.R. Deller, A. Dommann, T. Meyer, P. Schroeter, and H. von Känel, J. Vac. Sci. Technol. A 16, 2785 (1998)
![Page 3: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/3.jpg)
The properties of the two-dimensional hole gas are studied by a contactless acoustoelectonic method
![Page 4: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/4.jpg)
The dependences of и v/v оn magnetic field at temperatures (0.3-1.6) К, f=30 МГц.
![Page 5: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/5.jpg)
The dependences of 1 оn magnetic field at different temperatures (0.3-5.8) К, f=30МГц.
T
0 5 10 15 2010-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
12
8 5.8 K 4 K 3 K 2.5 K 1.9 K 1.8 K 1.6 K 1.4 K 1.2 K 1.1 K 0.9 K 0.7 K 0.5 K 0.3 K
1 (-1
)
B (T)
=234
5
6
7
Te
mp
era
ure
In
cre
ase
![Page 6: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/6.jpg)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
1
2
(-1)
B (T)
=3
4
56
7=2
The dependences of 1 and 2 on magnetic field ; Т=0.3 К, f=30 MHz
![Page 7: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/7.jpg)
The dependences of 1 and 2 on temperature for а) =4, b) =5, с)
=6, d) =7
The dependences of 1 in minimum of oscillations on magnetic field at temperatures: 0.3, 0.7, 1.1 и 1.6 К
![Page 8: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/8.jpg)
1 2 3 4 5 6 7
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
DC hf
DC,
1 (-1
)
B (T)
= 45678
1012
Comparison of (DC) conductivity and (hf)-conductivity 1 from acoustic methods
.I. L. Drichko, A.M. Diakonov, E.V. Lebedeva, I. Yu. Smirnov, A.V. Suslov, O.A. Mironov, М. Kummer, H. von Känel, J. Appl. Phys. 106, 094305 (2009
![Page 9: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/9.jpg)
0 1 2 3 4 5
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
ln 1
1/T (K-1)
2 4 6 80.0
0.5
1.0
E (m
eV)
B (T)
0 2 4 6 8 10 12 14
5
10
15
g
F (meV)
1 exp[-Е/2kBT],
Е = g µВB.
g4.50.3.
The dependence of ln 1 on1/T. Inset 1: the dependence of Е on magnetic field В. Inset 2: the dependence of g-
factor on Fermi energy F
5. Ю.Г. Арапов, В.Н.Неверов, Г.И.Харус , Н.Г.Шелушинина, М.В.Якунин, О.А.Кузнецов, Л.Пономаренко, А де Виссер , ФНТ, 30, 1157 (2004)
6. А.В.Черненко, Н.Г.Калугин, О.А.Кузнецов, ЖЭТФ,114, 619 (1998)
A. V. Nenashev, A. V. Dvurechenskii, and A. F. Zinovieva, Phys. Rev B 67, 205301 (2003).
![Page 10: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/10.jpg)
The dependences of and V/V on magnetic field at different tilt angles, 30 MHz, 0.3 K
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0
1
2
3
4
5
6
V/V
(10
-3 )
B (T)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0
2
4
6
8
10
Angle ()
0 21.5 30.5 33.5 36.5 39.5 42.5 45.5 48.5 51 54 57 60 62.5 65.5 68.5 71.2 74.2 76.8 79.6 82.6
(dB
/cm
)
900
![Page 11: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/11.jpg)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2010-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
2
(deg) 72 71.2 65.5 62.6 57 54 51 48.5 45.5 42.5 36.5 33.5 30.5 21.5 0
82.6 80.7 79.7 79.6 78.7 78 77.3 77.2 76.8 75.6 74.1 73.7 73.3 73 72.4
1 (-1
)
B (T)
Tilt
an
gle
in
cre
ase
3
5
4
7
12
10
6
8
The dependence of 1 on B for different tilt angles =(082)0; f=30 MHz, T=0.3 K
![Page 12: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/12.jpg)
0g * cosg g * cossp B tot tot BE g B g B g B
/ *orb cE eB m c
if
,
2 2 2 2* cos sing g g
![Page 13: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/13.jpg)
а) The dependence of 1 on Btot at different tilt angle for =2, 3 и 4;
b) the dependence of 1 on Bz for different : 00, 540,570, 620, 680, 740,
750, 780; for 5, Т=0.3 К, f=30 MГц
![Page 14: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/14.jpg)
Зависимость ln[ 1()/(0)] от Bz3 *tan2()
for=12, 14, 16 and 18
20 0
( ) (0) cc c
m mB
m B m
0 50 100 150-1
0
1
2
3
=18 =16 =14 =12
ln[
]
BZ
3tan2 (T3)
3 21 1
0
ln[ ( ) / (0)] tan ( )2
cz
B
eB
m ck T
3 2(8.5 0.5) 10 1/c T
T. Ando, A.B. Fowler, and F. Stern, Rev. Mod. Phys. 54,437 (1982).
V.S. Khrapai, E.V. Deviatov, A.A. Shashkin, V.T. Dolgopolov,Proc. NGS 10 IPAP Conf. Series 2, 105 (2001).V.E. Kozlov, S.I. Gubarev, I.V. Kukushkin, JETP Letters 94, 397 (2011) [Pis'ma v Zh. Eksp. Teor. Fiz. 94, 429 (2011)] A.T. Hatke, M.A. Zudov, L.N. Pfeier, K.W. West, Phys.Rev. B 85, 241305(R) (2012).
![Page 15: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/15.jpg)
,
0 500 1000
0
1
2
3
B3tan2, T3
=7 =5
ln
a b
The dependence of ln[()/0] on
B||2Bz=Вz
3tan2;
2 3 2|| tanz zB B B
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 180.8
0.9
1.0
(g(0
)- s*B
II2)/g
(0)
BII, T
3 2(2.4 0.2) 10 1/Ts 20 || 0(| | ) , g gs B zE g B B
The dependence of (g0-sBII2)/g0 от ВII for
two filling factors: =5,7
3 2ln tan(0) 2
Bs z
B
Bk T
![Page 16: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/16.jpg)
Calculation of s in the framework of Luttinger Hamiltonian
![Page 17: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/17.jpg)
The dependences of c and s on the QW width for a strained (=100 meV, solid curves) and strain-free (=0, dashed curves) Ge quantum
well for =13 and 1 =5
X
X
![Page 18: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/18.jpg)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С помощью акустической бесконтактной методики в структуре p-GeSi/Ge/GeSi с одиночной напряженной квантовой ямой Ge проведены измерения поглощения и изменения скорости ПАВ в области температур( 0.3- 5.8) К и магнитных полях до 18 Т и определена высокочастотная проводимость при f=30 МГц
В режиме осцилляций Шубникова-де Гааза газа были определены основные параметры дырочного газа бесконтактным образом.
В режиме квантового эффекта Холла. При Т < 1K высокочастотная проводимость в минимумах осцилляций является прыжковой и может быть описана 2-х узельной моделью.
В области температур , в которой АС-проводимость имеет активационный характер, определен g-фактор
Акустические эффекты были также измерены при Т = 0.3 К в наклонном магнитном поле. Показано, что увеличение проводимости в минимумах осцилляций при увеличении определяется уменьшением g-фактора и увеличением циклотронной эффективной массы при росте продольной составляющей магнитного поля
![Page 19: AC-transport in p- SiGe / Ge / SiGe](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814560550346895db231d0/html5/thumbnails/19.jpg)
Часть работы выполнялась в лаборатории сильных магнитных полей в Таллахасси (США)