Введение к работе
Актуальность темы. Полупроводниковые структуры с двумерным электронным газом были и остаются объектом пристального внимания исследователей. Интерес к исследованию низкоразмерных систем во многом обусловлен развитием микроэлектроники и оптоэлектроники и потребностью дальнейшей миниатюризации полупроводниковых приборов. Кроме того, двумерный электронный газ представляет значительный интерес с точки зрения исследования фундаментальных физических явлений, среди которых основное место занимает квантовый эффект Холла. По мере углубленного изучения КЭХ с применением различных экспериментальных методик, представления о его микроскопической природе непрерывно развивались и менялись. В связи с развитием технологии, изготовлением субмикронных образцов с баллистическим пролетом электронов, одно из центральных мест занял вопрос изучения роли краевых состояний в КЭХ, или вопрос о распределении тока. Для понимания природы КЭХ, большое значение имеет изучение механизма локализации электронов в случайном Флуктуационном потенциале в плоскости двумерного слоя, экранирования этого потенциала в режиме КЭХ.
Цель работы состояла в экспериментальном и теоретическом исследовании роли краевых каналов в проводимости двумерного электронного газа в квантующем магнитном поле, экспериментальном изучении перехода металл-диэлектрик в двумерных системах, исследовании переноса заряда под уровнем Ферми в двумерной системе с неоднродной электронной плотностью.
Научная новизна положений, составляющих основное содержание диссертационной работы, состоит в том, что:
- Предложена и разработана модель, описывающая проводимость двумерной электронной системы в квантующем магнитном поле в случае больших времен установления равновесия между
квантовыми уровнями.
- Экспериментально продемонстрировано влияние не
используемых в измерениях омических контактов на
магнитосопротивление и холловское сопротивление двумерного
электронного слоя в гетеропереходе GaAs/AlGaAs,
- Изучен переход металл-диэлектрик в двумерном электронном
газе Si МДП-структур. В плоскости (H,N ) построена полная
фазовая диаграмма перехода. На основании ' анализа вольт-
амперных характеристик диэлектрических фаз сделан вывод о
перколяционной природе перехода металл-диэлектрик,
Продемонстрирована возможность накопления заряда на границе между областями двумерного газа с различными целыми факторами заполнения.
Практическая значимость. Полупроводниковые устройства с двумерным электронным газом находят широкое применение в электронике. Создание высокочастотных полупроводниковых приборов и уменьшение размеров элементов интегральных микросхем накладывает определенные физические ограничения на желаемые параметры. Это вызывает большой интерес к исследованию свойств МОП-структур и гетеропереходов А1 Ga.._^s/GeAs и стимулирует поиск путей улучшения их качества. Полученные результаты могут быть использованы для определения качества полупроводниковых структур и масштаба потенциального рельефа двумерных системах.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Международной конференции по физике двумерных систем (Neuchatel, 1991), 10-ой Российской конференции по физике полупроводников (Нижний Новгород 1993), 10-ой Международной конференции по электронным свойствам двумерных систем (Newport, 1993).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы - 2 -
в 9 научных статьях, список которых приведен в конце автореферата.
