Crossing of conduction- and valence-subband Landau levels in an inverted HgTe/CdTe quantum well

Schultz, Moty; Merkt, U.; Sonntag, A.; Rößler, U.; Winkler, Roland; Colin, T.; Helgesen, P.; Skauli, T.; Lovold, S.

doi:10.1103/physrevb.57.14772

Cited by 66 publications

(66 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Наиболее ярко в спектрах проявляют-ся 3 линии: β, α − и β − . Обозначения этих линий введены по аналогии с обозначениями линий магнитопоглоще-ния в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с электронным типом проводимости (см., например, [11,13,15]). Для интерпретации этих линий в рамках изотропной модели Кейна были рассчитаны уровни Ландау (рис.…”

Section: результаты и обсуждениеunclassified

“…[3][4][5][6][7][8][9][10] и ссылки в них), так и магнитооптическими методами (см. [11][12][13][14][15][16][17][18] и ссылки в них). Однако подавляющая часть исследований была выполнена на образцах с электронным типом прово-димости.…”

Section: Introductionunclassified

“…Однако подавляющая часть исследований была выполнена на образцах с электронным типом прово-димости. К примеру, было показано, что инверсия зон в КЯ HgTe/CdHgTe приводит к пересечению нижнего уровня Ландау зоны проводимости (n = −2) и верхнего уровня валентной зоны (n = 0) [11]. В дальнейшем было продемонстрировано, что имеет место антипересечение этих уровней, что вызвано их взаимодействием, свя-зываемым с отсутствием центра инверсии в объемном кристалле [13,15,16].…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Зонный спектр в гетероструктурах HgTe/CdHgTe p-типа и его перестройка с изменением температуры

Иконников¹,

Bovkun

Rumiantsev³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Выполнены исследования спектров магнитопоглощения и спектров межзонной фотопроводимости при различных температурах в квантовых ямах HgTe/CdHgTe с дырочным типом проводимости. Показано, что в образце с нормальной зонной структурой наблюдается сдвиг положения красной границы в сторону больших энергий с ростом температуры, что указывает на увеличение ширины запрещенной зоны в квантовой яме. В образце с инвертированной структурой впервые наблюдалось смещение красной границы в сторону меньших энергий, связанное с топологическим фазовым переходом от инвертированной зонной структуры к прямой с увеличением температуры. Результаты экспериментальных исследований находятся в согласии с теоретическими расчетами зонной структуры, выполненными на основе модели Кейна. К настоящему времени зонная структура КЯ HgTe/CdHgTe исследована достаточно подробно как транспортными (см. [3-10] и ссылки в них), так и магнитооптическими методами (см. [11][12][13][14][15][16][17][18] и ссылки в них). Однако подавляющая часть исследований была выполнена на образцах с электронным типом прово-димости. К примеру, было показано, что инверсия зон в КЯ HgTe/CdHgTe приводит к пересечению нижнего уровня Ландау зоны проводимости (n = −2) и верхнего уровня валентной зоны (n = 0) [11]. В дальнейшем было продемонстрировано, что имеет место антипересечение этих уровней, что вызвано их взаимодействием, свя-зываемым с отсутствием центра инверсии в объемном кристалле [13,15,16].В то же время исследования валентной зоны в КЯ HgTe/CdHgTe выполнялись лишь транспортными ме-тодами (см., например, [7][8][9]), при этом управление концентрацией носителей осуществлялось с помощью затвора. В работе [7] было показано, что для полуме-таллической КЯ наблюдается огромное количественное 1588

show abstract

Section: результаты и обсуждениеunclassified

Section: Introductionunclassified

unclassified

See 1 more Smart Citation

Зонный спектр в гетероструктурах HgTe/CdHgTe p-типа и его перестройка с изменением температуры

Иконников¹,

Bovkun

Rumiantsev³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Such behavior is specific for HgTe QWs and has been examined theoretically and experimentally (see, for example, [20]). In our structure the lowest N = −2↓ LL of the H1 conduction subband and the N = 0↓ LL of the H2 valence subband cross at B c ≈ 2.5 T, and the point of intersection is immersed in the thick of valence band Landau levels (see Fig.…”

Section: /(V·s)mentioning

confidence: 99%

Activation transport under quantum Hall regime in HgTe-based heterostructure

Gudina

Neverov

Novik

et al. 2017

Low Temperature Physics

View full text Add to dashboard Cite

We have measured the temperature (2.9 K < T < 50 K) and magnetic field (0 T < B < 9 T) dependences of longitudinal and Hall resistivities for HgCdTe/HgTe/HgCdTe system with HgTe quantum well width of 20.3 nm. The activation analysis of the experimental magnetoresistivity traces has been used as a quantitative tool to probe inter-Landau level distances. The activation energies were determined from the temperature dependence of the longitudinal resistivity in the regions of quantized Hall plateaus (for the filling factors ν of 1, 2 and 3) and the indications of the large values of the g factor ≅ 30-75 were found.

show abstract

“…26,27 Figure 2 presents the cap-barrier DE c and barrier-absorber DE v versus applied voltage. As far as reverse-biased BIRD nB n n and nB n p HgCdTe detectors are concerned, the most crucial of these is the DE c emerging at the cap-barrier interface (desirable majority-carrier blocking from the cap layer) and the DE v at the barrier-absorber interface (unfavorable minority-carrier blocking).…”

Section: Bird Hgcdte Band Alignment and Srh Gr Suppressionmentioning

confidence: 99%

Theoretical Modeling of HOT HgCdTe Barrier Detectors for the Mid-Wave Infrared Range

Martyniuk

Gawron

Rogalski

2013

Journal of Elec Materi

View full text Add to dashboard Cite

This paper reports on theoretical modeling of medium-wavelength infrared HgCdTe barrier infrared detector (BIRD) photoelectrical performance. BIRD HgCdTe detectors were simulated with the commercially available software APSYS. Detailed analysis of the detector performance such as dark current, photocurrent, resistance-area product, detectivity versus applied bias, operating temperature, and structural parameters (absorber doping, barrier composition) was performed to determine the optimal operating conditions. It is shown that higher operation temperature conditions achievable with commonly used thermoelectric coolers allow detectivities of D = 9.5 9 10 10 cmHz 1/2 /W and D * = 1.5 9 10 11 cmHz 1/2 /W at T = 200 K to be obtained for the correct absorber doping for nB n nn + and nB n pn + , respectively. R 0 A for the nB n nn + detector was found to range from 200 X cm 2 to 0.6 X cm 2 at T = 200 K to 300 K, respectively.Key words: HgCdTe, unipolar barrier, nB n n(p), nB n n(p)n + , Auger suppression, photoelectric gain INTRODUCTIONPhotodetectors designed for the mid-wave infrared (MWIR, 3 lm to 5 lm) region meeting the requirements for higher operation temperature (HOT) conditions are important in a variety of civilian and military applications. The key condition which must be fulfilled to design a HOT IR detector is to achieve both low dark current and high quantum efficiency (QE). In standard p-n MWIR photodiodes operating under HOT conditions, the dark current is mostly produced by the Shockley-ReadHall (SRH) generation-recombination (GR) process, Auger, and both: band-to-band (BTB)/trap-assisted tunneling (TAT). [1][2][3] Unfavorable SRH and leakage current components can be suppressed by appropriate selection of barriers (wide-energy-gap materials) incorporated into the detector structure. 4 The barrier selection plays a decisive role due to the lattice constant matching of the detector's constituent layers, the barrier height in both conduction and valence bands (connected directly to the band alignment) being difficult to control from a technological viewpoint.Currently, among barrier IR detectors (BIRDs), the leading position is occupied by devices called unipolar barrier infrared detectors (UBIRDs). A III B V family compounds emerged to play a dominant role in the design of UBIRDs due to a nearly zero band offset in the valence band (e.g., GaSb, InAs 1Àz Sb z cap layers, InAs 1Ày Sb y active region, AlAs 1Àx Sb x barrier). 5 Type II superlattices (T2SLs) of InAs/GaSb with AlGaSb/T2SL barriers (with tunneling and inherited Auger GR process suppression) and more sophisticated structures, such as the ''W'' (InAs/GaInSb/InAs/AlGaInSb), ''M'' (GaSb/ InAs/GaSb/AlSb), and recently presented ''N'' (AlSb/ GaSb/InAs) structures, have also shown promise for HOT conditions. 6-10 The success of T2SLs has resulted from the unique inherited capabilities of the new artificial material with completely different physical properties in comparison with the constituent layers and the nearly zero valence band offsets leading ...

show abstract

Crossing of conduction- and valence-subband Landau levels in an inverted HgTe/CdTe quantum well

Cited by 66 publications

References 13 publications

Зонный спектр в гетероструктурах HgTe/CdHgTe p-типа и его перестройка с изменением температуры

Зонный спектр в гетероструктурах HgTe/CdHgTe p-типа и его перестройка с изменением температуры

Activation transport under quantum Hall regime in HgTe-based heterostructure

Theoretical Modeling of HOT HgCdTe Barrier Detectors for the Mid-Wave Infrared Range

Contact Info

Product

Resources

About