Physical mechanism for saturation of persistent photoconductivity in a GaAs–AlAs/GaAs single heterojunction
Notice bibliographique
Résumé
The saturation in persistent photoconductivity (PPC) in a Si-doped GaAs–AlAs/GaAs heterostructure is investigated using magnetotransport technique at 4.2 K. Against the donor density of 1.2×1013 cm−2, the maximum electron concentration including the contribution from the two-dimensional channel after 1.41 eV illumination is found to be 7.9×1011 cm−2. This result is anomalous as the DX states are expected to respond to 1.41 eV photons so as to bring the electron density close to the donor density. In order to investigate this issue a high electron-mobility transistor has been fabricated. The channel of this device contains a Hall-bridge pattern. The capacitance–voltage in conjunction with quantum transport measurements reveals that at saturation of PPC a second channel of electron gas is present in GaAs–AlAs superlattice. Furthermore, this channel is a nonconducting one as the electrons in it do not participate in the transport process. The reason behind it is the presence of potential barriers that separate the electron gas in the superlattice (EGS) from the alloyed regions meant for ohmic contacts to two-dimensional electron gas (2DEG). The formation of these potential barriers is linked to the lateral diffusion of In atoms used to make ohmic contacts to 2DEG. At saturation of PPC the electron density of EGS and 2DEG together is found to be 2.2×1012 cm−2. The remaining donors are believed to form electronically inactive complexes. At saturation of PPC the two-dimensional electron density (n2D) is determined by the tunneling probability through the potential barrier adjacent to the alloyed region. During the course of this investigation n2D at 4.2 K measured in the dark was found to depend on the cooldown rate. This phenomenon is attributed to the formation of a nonconducting channel.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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