Положительное квазиклассическое магнитосопротивление и квантовые эффекты в германиевом квантовом канале

Анотація

Изучено изменение проводимости дырочной гетероструктуры с квантовой ямой из сплава Si_0,05Ge_0,95 в температурном интервале 0,352–7,1 К в магнитных полях до 11 Тл. Особенностью данного образца было асимметричное допирование: с разных сторон от квантового канала располагались слои Si_0,4Ge_0,6 с концентрацией примесных атомов бора 2·10¹⁸ и 8·10¹⁸ см^–3. На фоне большого квазиклассического положительного магнитосопротивления наблюдались ярко выраженные осцилляции Шубникова–де Гааза. Изменение с полем монотонного хода магнитосопротивления хорошо описывается функцией вида ρ_xx(B)/ρ_xx(0) µB^12/7, предсказанной в теории, рассматривающей совместное влияние двух типов беспорядка — близкодействующего и дальнодействующего. В температурном и магнитополевом изменении сопротивления определен вклад квантовых поправок, связанных с эффектами слабой локализации и взаимодействия носителей заряда. Их анализ выявил сильное спин-орбитальное рассеяние дырок в кван- товой яме. Изучение изменения амплитуды осцилляций Шубникова–де Гааза с температурой и магнитным полем (с учетом монотонного хода сопротивления при изменении магнитного поля) дало возможность определить эффективную массу носителей заряда m* = 0,17m₀. Исследование эффекта перегрева носителей заряда электрическим полем позволило найти температурную зависимость времени дырочно-фононной релаксации.