Анализ особенностей в туннельных спектрах структур Al/(-GaAs при резонансном поляронном взаимодействии. Московский физико-технический институт (государственный университет). МФТИ (ГУ)

Ф.В. Штром, И.Н. Котельников

Московский физико-технический институт

Институт радиотехники и электроники РАН

International Laboratory of High Magnetic Fields and Low Temperatures, Wroclav, Poland

При гелиевых температурах исследованы туннельные спектры (ТС) двумерного электронного газа в переходах Al/ $\delta$ -GaAs в параллельном $\delta$ -слою магнитном поле B. Измерялись изготовленные методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) в ИРЭ РАН туннельные структуры Al/ $\delta$ -GaAs. $\delta$ -легированный слой (Si) располагался на глубине 20 нм от границы Al/GaAs. Пленка Al напылялась непосредственно в камере МЛЭ. Из-за размерного квантования электронного спектра в квантовой яме d-слоя форма ТС переходов Al/ $\delta$ -GaAs имеет более сложный вид, чем для структур с однородным легированием (см. Рис.1). Как видно из этого рисунка, многочастичные особенности: аномалия при нулевом смещении (АНС) и фононные линии (ФЛ) [1] - выражены даже более ярко, чем в случае n-GaAs. При этом, эти особенности необходимо выделить из фона, который определяется наличием двумерных подзон в полупроводниковом электроде ( $E_i$ на рис.1). Для этого использовалась расчетная кривая F, полученная из квазиклассического выражения для туннельного тока с двумерной плотностью состояний и треугольным барьером в GaAs. Используя подгоночные параметры, удалось получить хорошую аппроксимацию измеренного ТС без АНС и ФЛ, что позволило выделить зависимость формы этих линий от магнитного поля. Как показано в [2], при диамагнитном сдвиге 2D-уровней вблизи поля $B_c \approx 11 Tл$ наблюдаются пиннинг и рассталкивание термов, характерные для резонансного 2D-полярона. Обнаружено, что с ростом магнитного поля АНС и ФЛ изменяются. Причем наиболее заметные изменения наблюдаются в форме фононой линии для 2D-электронов, тунелирующих из d-слоя в метал, при достижении критического поля $B_c$ (Рис.2). Показано, что форма туннельных особенностей существенно зависит от квазичастичного спектра, который меняется при резонансном поляронном взаимодействии. Работа поддержена РФФИ (грант №00-02-17059).

Рис.1

Рис.2

Литература

J.W. Conley, G.D. Mahan, Phys.Rev. 161, 681 (1967).
Котельников И.Н, Кокин В.А. и др. Письма в ЖЭТФ 71, №9, с. 564-569, 2000.