Квантовые эффекты в германиевой квантовой яме со сверхвысокой подвижностью носителей заряда

Анотація

Проведено комплексне дослідження квантових ефектів у дірковій гетероструктурі Si_0,2Ge_0,8/Ge/Si_0,2Ge_0,8, що має дуже високу рухливість вільних носіїв заряду: μ_H = 1367000 см²/(В∙с). На підставі аналізу магнітоквантових осциляцій Шубнікова–де Гааза визначено ефективну масу носіїв заряду, яка виявилася дуже малою (m* = 0,062m₀), а також величину флуктуації концентрації дірок уздовж каналу δp = 3,5∙10⁹ см^–2. У сильних магнітних полях виявлено прояв дробового ефекту Холла (з числами заповнення 8/3, 7/3, 5/3, 4/3), який спостерігався при температурах майже до 5 К. Дослідження квантових інтерференційних ефектів слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії носіїв заряду, що проведено у такій високорухливій системі вперше, дозволив розрахувати значення спінового розщеплення Δ = 1,07 мєВ та константи взаємодії F₀^σ=−0,12, які є узгодженими з отриманими раніш результатами.