Квантовый магнитотранспорт в структурах n-InGaAs/GaAs при изменении концентрации электронов под воздействием инфракрасного излучения

Анотація

Экспериментально исследовано продольное ρ_xx(B,T) и холловское ρ_xy(B,T) магнитосопротивление в перпендикулярном плоскости образца магнитном поле в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с одиночными и двойными сильносвязанными квантовыми ямами в зависимости от ширины ямы в диапазоне магнитных полей B = 0–12 Tл и температур T = 0,05–100 К до и после низкотемпературной подсветки инфракрасным излучением. Для образцов до освещения обнаружено изменение характера температурной зависимости сопротивления в нулевом поле ρ(T) с «диэлектрического» (dρ/dT < 0) на «металлический» (dρ/dT > 0). Показано, что температурная зависимость сопротивления задается температурной зависимостью подвижности μ(T), «диэлектрический» участок которой связан с квантовыми поправками к проводимости в диффузионном и баллистическом режимах, «металлический» — с рассеянием носителей на акустических и оптических фононах. На магнитополевой зависимости продольного магнитосопротивления ρ_xx(B,T) вблизи значения индукции, отвечающего равенству μB = 1, наблюдалось слабое изменение с температурой. Обнаружены также необычные температурные зависимости компонент проводимости σ_xx(B,T) и σ_xy(B,T) при μB = 1. На σ_xx(B,T) наблюдается температурно-независимая точка, а σ_xy(B,T) при μB = 1 сильно зависит от T. Установлено, что такая закономерность обусловлена характером температурной зависимости подвижности носителей заряда μ(T) как в диффузионном, так и в баллистическом режиме. После подсветки ИК излучением во всех образцах наблюдается положительная остаточная фотопроводимость, связанная с двукратным увеличением концентрации носителей заряда. Сопротивление в нулевом магнитном поле ρ(T) в таких образцах также испытывает переход от «диэлектрического» к «металлическому» типу проводимости при меньших значениях температуры, чем до подсветки. Показано, что особенности транспорта после освещения связаны с появлением температурной зависимости концентрации носителей заряда.