WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. Интерференция носителей тока в одномерных полупроводниковых кольцах 4. Заключение Таким образом, квантовая интерференция легких и тяжелых дырок исследовалась в одномерных кольцах, сформированных внутри самоупорядоченных кремниевых квантовых ям. Рассчитаны энергетические зависимости величины и фазы коэффициента прохождения через параллельные проволоки, отделенные от двумерных резервуаров общей системой исток–сток или квантовыми точечными контактами, которые предсказывают усиление проводимости вследствие когерентности транспорта одиночных носителей тока. Показано, что, вследствие интерференции носителей тока, в первом случае проводимость одномерного кольца будет в 4 раза больше, Рис. 9. Осцилляции Ааронова–Бома, возникающие в одно- чем во втором. Полученные соотношения позволили объмерном кольце, сформированном внутри самоупорядоченной яснить характеристики осцилляций кондактанса, обнакремниевой квантовой ямы. Одномерное кольцо содержит в руженных при регистрации квантованной проводимости одном из плеч дополнительный квантовый точечный контакт одномерных кремниевых колец в зависимости от наи отделено от двумерного резервуара двумя квантовыми топряжения исток–сток и внешнего магнитного поля. Эти чечными контактами (рис. 1, b). Значения Uds, mB: 1 — 45, результаты сделали возможным создание интерфероме2 — 72.5, 3 — 87.5.

тра Ааронова–Бома на основе одномерного кремниевого кольца в режиме слабой локализации, с помощью которого была продемонстрирована когерентность транспорта одиночных носителей тока в условиях возникновения желых дырок в квантованную проводимость, двумерная отрицательного магнитосопротивления.

концентрация которых в исследуемой квантовой яме соответствовала 0.8 · 1013 м-2. Для того чтобы выделить когерентную компоненту транcпорта носителей Список литературы тока, квантовая лестница проводимости исследовалась в зависимости от величины внешнего магнитного по- [1] R. Landauer. IBM J. Res. Dev., 1, 233 (1957).

[2] M. Bttiker. Phys. Rev. Lett. 57, 1761 (1986).

ля, перпендикулярного плоскости одномерного кольца [3] T.J. Thornton. Rep. Prog. Phys., 58, 311 (1995).

(рис. 5, b). При этом наблюдались характерные осцилля[4] U. Merrav, E.B. Foxman. Semicond. Sci. Technol., 10, ции Ааронова–Бора (рис. 7), амплитуда и фаза которых (1996).

зависели от величины напряжения затвора Ug, которое [5] T.J. Thornton, M. Pepper, H. Ahmed et al. Phys. Rev. Lett., выделялось как компонента приложенного напряжения 56, 1198 (1986).

UDS в рамках рассмотренной выше процедуры (рис. 8, b [6] D.A. Wharam, T.J. Thornton, R. Newbury et al. J. Phys. C: Sol.

и c). Полученные данные свидетельствуют об осцилляSt. Phys., 21, L209 (1988).

циях фазы коэффициента прохождения в пределах [0, ] [7] B.J. van Wees, H. van Houten, C.W.J. Beenakker et al. Phys.

Rev. Lett., 60, 848 (1988).

при туннелировании носителей тока через уровни раз[8] G. Bergmann. Phys. Rep., 107, 1 (1984).

мерного квантования. Наблюдаемая корреляция в по[9] S. Washburn, R.A. Webb. Adv. Phys., 35, 375 (1986).

ведении квантовой лестницы проводимости (рис. 8, a), [10] A. Yacoby, M. Heiblum, D. Mahalu, H. Shtrikman. Phys. Rev.

и отрицательного магнитосопротивления (рис. 8, d) наLett., 74, 4047 (1995).

глядно демонстрирует когерентность одноэлектронного [11] R. Schuster, E. Bucks, M. Heiblum et al. Nature, 385, транспорта и процессов слабой локализации. Уменьше(1997).

ние доли когерентной компоненты в транспорте оди[12] Н.Т. Баграев, В. Гельхофф, В.К. Иванов, Л.Е. Клячкин, ночных носителей при увеличении напряжения исток– А.М. Маляренко, И.А. Шелых. ФТП, 34(4), 477 (2000).

[13] N.T. Bagraev, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, W. Gehlhoff.

сток (рис. 8, b–d), которое сопровождает характерное Superlatt. Microstruct., 23, 1333 (1998).

”размытие” квантовой лестницы, по-видимому, связано с [14] N.T. Bagraev, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin et al. Def. Dif.

индуцированными переходами между уровнями размерForum, 143–147, 1003 (1997).

ного квантования [16], а также с усилением многоча[15] W. Gehlhoff, N.T. Bagraev, L.E. Klyachkin. Mater. Sci. Forum, стичных эффектов [11]. Однако при соответствующих 196–201, 467 (1995).

параметрах одномерного кольца приложенное напря[16] L.P. Kouwenhoven, B.J. van Wees, C.J.P.M. Harmans et al.

жение исток–сток может также индуцировать эффект Phys. Rev. B, 39, 8040 (1989).

Ааронова–Бома [9], что находит, например, отражение [17] N.T. Bagraev, W. Gehlhoff, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, A. Nser. Mater. Sci. Forum, 258–263, 1683 (1997).

в дополнительной периодичности проводимости при изменении как величины Uds, так и внешнего магнитного Редактор Т.А. Полянская поля (рис. 9).

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. 856 Н.Т. Баграев, А.Д. Буравлев, В.К. Иванов, Л.Е. Клячкин, А.М. Маляренко, С.А. Рыков, И.А. Шелых Quantum interference of ballistic carriers in one-dimensional semiconductor rings N.T. Bagraev, A.D. Bouravleuv, V.K. Ivanov, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, S.A. Rykov, I.A. Shelykh Ioffe Physicotechnical Institute, 194021 St.Petersburg, Russia St.Petersburg State Technical University, 195251 St.Petersburg, Russia

Abstract

Quantum interference of ballistic carriers has been studied for the first time, using one-dimensional rings formed by quantum wire pairs in self-assembled silicon quantum wells. Energy dependencies of the transmission coefficient is calculated as a function of the length and modulation of the quantum wire pairs by a unified drain-source system or the quantum point contacts.

The quantum conductance is predicted to be increased by a factor of four using the unified drain–source system as a result of the quantum interference. Theoretical dependencies are revealed by the quantum conductance oscillations created by the deviations of both the drain-source voltage and external magnetic field inside the silicon one-dimensional rings. The results obtained put forward a basis to create the Aharonov–Bohm interferometer using the silicon one-dimensional ring that is present in the weak localization regime, which demonstrates the phase coherence of the single-electron transport through the quantum point contact.

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.