Особенности ионизации доноров кремния и рассеяние электронов в псевдоморфных квантовых ямах AlGaAs/InGaAs/GaAs при сильном одностороннем delta-легировании

Abstract

Поступило в Редакцию 13 июня 2017 г.Исследовано влияние концентрации кремния при одностороннем δ-леги-ровании на электронные транспортные свойства псевдоморфных квантовых ям Al 0.25 Ga 0.75 As/In 0.2 Ga 0.8 As/GaAs в широком интервале температур (2.1−300 K), что позволило обеспечить высокую подвижность электронов при T = 4.2 K: до 35 700 cm 2 /(V · s) при их концентрации в квантовой яме 2 · 10 12 cm −2 . Описан зонный механизм ограничения ионизации доноров при возрастании легирования. Обоснован механизм немонотонного изменения подвижности электронов с ростом концентрации доноров кремния: увеличение подвижности связано с ростом импульса Ферми и экранированием, а последующий ее спад обусловлен туннельной деградацией спейсерного слоя при понижении потенциала зоны проводимости в области слоя δ-Si. Показано, что эффект не связан с заполнением верхней подзоны размерного квантования.

Гетероструктуры AlGaAs/InGaAs/GaAs для ключевых pHEMT-транзисторов

“…Для дальнейшего уменьшения сопротивления R on необходимо варьировать концентрацию электронов, повышая концентрацию донорной примеси. Однако при концентрации электронов выше (1.5−1.8) • 10 12 cm −2 их подвижность снижается [6]. Такая зависимость подвижности электронов может приводить к уменьшению проводимости.…”