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Al0.22Ga0.78N/GaN二维电子气中的弱局域和反弱局域效应

朱 博 桂永胜 周文政 商丽燕 郭少令 褚君浩 吕 捷 唐 宁 沈 波 张福甲

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Al0.22Ga0.78N/GaN二维电子气中的弱局域和反弱局域效应

朱 博, 桂永胜, 周文政, 商丽燕, 郭少令, 褚君浩, 吕 捷, 唐 宁, 沈 波, 张福甲

The weak antilocalization and localization phenomenon in AlGaN/GaN two-dimensional electron gas

Zhu Bo, Gui Yong-Sheng, Zhou Wen-Zheng, Shang Li-Yan, Guo Shao-Ling, Chu Jun-Hao, Lü Jie, Tang Ning, Shen Bo, Zhang Fu-Jia
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  • 通过磁输运测量研究了Al0.22Ga0.78N/GaN二维电子气的电子相干散射中的弱局域和反弱局域化现象.在外加弱磁场的情况下,该系统表现出正-负磁阻的变化,说明在Al0.22Ga0.78N/GaN异质结中存在晶体场引起的电子自旋-轨道散射.同时讨论了二维电子气中不同的散射时间对温度的依赖关系,实验得到的非弹性散射时间与温度成反比,表明非弹性散射机理主要来源于小能量转移的电子-电子散射.
    The weak localization and weak antilocalization effects in the coherent scattering of two dimensional electron gas(2DEG) have been observed in Al0.22Ga0.78N/GaN heterostructures by the magneto-transport measurement. The change of magnetoresistance from positive to negative under a perpendicular low magnetic field indicates that electron spin-orbit scattering caused by crystal field exists in Al0.22Ga0.78N/GaN heterojunction. The relation between the spin-orbit scattering time and the temperature is discussed for 2DEG, the inelastic scattering time measured by experiment shows a strong temperature dependence according to T-1 rule, which indicates that the electron-electron scattering with small energy transfer is the dominant inelastic process.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展规划(批准号:2001GB309506),国家自然科学基金(批准号:60221502,10374094,60444007, 60136020),国家杰出青年基金(批准号:60325413)和教育部博士点基金(批准号:20020284023)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-07-06
  • 修回日期:  2005-11-07
  • 刊出日期:  2006-05-20

Al0.22Ga0.78N/GaN二维电子气中的弱局域和反弱局域效应

  • 1. (1)北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验,北京 100871; (2)兰州大学 物理系,兰州 730000; (3)兰州大学 物理系,兰州 730000;中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海 200083; (4)中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海 200083
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展规划(批准号:2001GB309506),国家自然科学基金(批准号:60221502,10374094,60444007, 60136020),国家杰出青年基金(批准号:60325413)和教育部博士点基金(批准号:20020284023)资助的课题.

摘要: 通过磁输运测量研究了Al0.22Ga0.78N/GaN二维电子气的电子相干散射中的弱局域和反弱局域化现象.在外加弱磁场的情况下,该系统表现出正-负磁阻的变化,说明在Al0.22Ga0.78N/GaN异质结中存在晶体场引起的电子自旋-轨道散射.同时讨论了二维电子气中不同的散射时间对温度的依赖关系,实验得到的非弹性散射时间与温度成反比,表明非弹性散射机理主要来源于小能量转移的电子-电子散射.

English Abstract

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