Особенности электронных свойств δ(Sb)-слоев в эпитаксиальном кремнии. 2. Эффекты слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия

Abstract

Изучены температурные (в интервале 1,6-20 К) и магнитополевые (до 4,5 Тл) зависимости проводимости и эдс Холла для δ(Sb)-слоев в Si при различной холловской концентрации носителей заряда. Показано, что эти зависимости с высокой точностью описываются квантовыми поправками к проводимости, связанными с эффектами слабой локализации электронов и электрон-электронного взаимодействия в двумерной системе. Определена температурная зависимость времени фазовой релаксации электронов, время спин-орбитальною взаимодействия и параметр λD электрон-электронного взаимодействия. Установлено, что уменьшение концентрации электронов в δ-слое сопровождается уменьшением параметра λD, что может быть объяснено особенностями процессов экранирования в двумерной электронной системе.

Вивчено температурні (в інтервалі 1,6-20 К) і магнітопольові (до 4,5 Тл) залежності провідності та ерс Холла для δ(Sb) -шарів в Si з різною холлівською концентрацією носіїв заряду. Показано, що ці залежності з великою точністю описуються квантовими поправками до провідності, зв'язаними з ефектами слабкої локалізації електронів та електрон-електронної взаємодії в двовимірній системі. Визначено температурну залежність часу фазової релаксації електронів, час спін-орбітальної взаємодії і параметр λD електрон-електронної взаємодії. Установлено, що зменшення концентрації електронів в δ-шарі супроводжується зменшенням параметра λD, що може бути пояснено особливостями процесів екранування в двовимірній електронній системі.

The temperature (from 1.5 to 2 К) and magnetic field (up to 4.5 Т) dependences of conductivity and Hall's emf have been studied in δ(Sb)-layers of Si with а different Hall's concentration of charge carriers. It is shown that these dependences can be described to а high degree of accuracy by the quantum corrections to conductivity associated with effects of weak localization of electron and electron—electron interaction in а two- dimensional system. The temperature dependence of electron phase relaxation time, the spin-orbit interaction time and the parameter λD of electron—electron interaction have been determined. It is found that decreasing coccentration of electron in а δ-layer involves а decrease in λD that mау be explained by the peculiarities of screening processes in а two-dimensional electronic system.