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HgCdTe反型层的磁输运性质

高矿红 魏来明 俞国林 杨睿 林铁 魏彦锋 杨建荣 孙雷 戴宁 褚君浩

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HgCdTe反型层的磁输运性质

高矿红, 魏来明, 俞国林, 杨睿, 林铁, 魏彦锋, 杨建荣, 孙雷, 戴宁, 褚君浩

Magnetotransport property of HgCdTe inversion layer

Gao Kuang-Hong, Wei Lai-Ming, Yu Guo-Lin, Yang Rui, Lin Tie, Wei Yan-Feng, Yang Jian-Rong, Sun Lei, Dai Ning, Chu Jun-Hao
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  • 利用成本低廉的液相外延技术, 成功制备了具有金属-绝缘体-半导体结构的HgCdTe场效应管器件. 在该器件中, 观察到清晰的Shubnikov-de Hass振荡和量子霍尔平台, 证明样品具有较高的质量. 测量零场附近的磁阻曲线, 在HgCdTe-基器件中观察到反弱局域效应, 表明样品中存在较强的自旋-轨道耦合作用. 利用Iordanskii-Lyanda-Pikus理论, 很好地拟合了反弱局域曲线. 由拟合得到的自旋分裂能随电子浓度的增大而增大, 最大达到9.06 meV. 根据自旋分裂能得到的自旋-轨道耦合系数同样随电子浓度的增大而增大, 与沟道较宽的量子阱中所得到的结果相反.
    HgCdTe-based metal-insulator-semiconductor field effect transistor is fabricated by low-cost liquid phase epitaxy technique. Clear SdH oscillation in xx and quantum Hall plateaus of xy are observed, indicating that it is a good transistor. By measuring the magnetoresistance near zero field, we observe the weak antilocalization effect in our sample, suggesting a relatively strong spin-orbit coupling. The experimental data can be well fitted by the ILP theory. The fitting-obtained spin-splitting energy increases with increasing electron concentration, and the maximum reaches up to 9.06 meV. From the obtained spin-splitting energy, we calculate the spin-orbit coupling parameter and find that it increases with increasing electron concentration, which is contrary to the observations in a wide quantum well.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2007CB924901), 国家自然科学基金(批准号: 60976093), 中国博士后科学基金(批准号: 20100480033), 上海技物所创新专项(批准号: Q-ZY-5)和上海科委基金(批准号: 09JC1415700)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Major State Basic Research (Grant No. 2007CB924901), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60976093), the China Postdoctoral Science Foundation (Grant No. 20100480033), the Innovation Program of Shanghai Institute of Technical Physics (Grant No. Q-ZY-5), and the Science and Technology Commission of Shanghai (Grant No. 09JC1415700).
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-08
  • 修回日期:  2011-05-10
  • 刊出日期:  2012-01-05

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