Температурная зависимость квантового времени жизни в структурах n-InGaAs/GaAs c двойными сильно связанными квантовыми ямами

Abstract

Экспериментально исследовано продольное ρxx(B) и холловское ρxy(B) магнитосопротивление в параллельных и перпендикулярных плоскости образца магнитных полях в наноструктурах n-InGaAs/GaAs с двойными сильно связанными квантовыми ямами в диапазоне магнитных полей B = 0–9,0 Tл и температур T = 1,8–70 К. Представлены результаты исследования температурной зависимости квантового времени жизни в диффузионном (kβT/τtr << 1) и баллистическом (kβT/τtr >> 1) режимах. Установлено, что в баллистическом режиме в интервале температур, где kβT/EF < 0,1, наблюдаемая квадратичная температурная зависимость квантового времени жизни определяется неупругим электрон-электронным рассеянием. Однако полученная зависимость во всем диапазоне температур существующими теориями количественно не описывается.

Експериментально досліджено подовжній ρxx(B) та холловський ρxy(B) магнітоопір у паралельних та перпендикулярних площині зразка магнітних полях в наноструктурах n-InGaAs/GaAs з подвійними сильно пов'язаними квантовими ямами в діапазоні магнітних полів B = 0–9,0 Tл та температур T = 1,8–70 К. Представлено результати дослідження температурної залежності квантового часу життя в дифузійному (kβT/τtr << 1) та балістичному (kβT/τtr >> 1) режимах. Встановлено, що у балістичному режимі в інтервалі температур, де kβT/EF < 0,1, квадратична температурна залежність квантового часу життя, яка спостерігається, визначається непружним електрон-електронним розсіянням. Проте отримана залежність в усьому діапазоні температур існуючими теоріями кількісно не описується.

Longitudinal ρxx(B) and Hall ρxy(B) magnetoresistances have been investigated experimentally as a function of the in-plane and transverse magnetic fields in a n-InGaAs/GaAs structures with strongly-coupled double quantum wells in the temperature range T = = 1.8–70 K and magnetic fields B = 0–9,0 T. The experimental data on temperature dependence of quantum lifetime in diffusive (kβT/τtr << 1) and ballistic (kβT/τtr >> 1) regimes are considered. It is found that for the ballistic regime temperatures, kβT/EF < 0.1, the observed quadratic temperature dependence of quantum lifetime is determined by inelastic electronelectron scattering. However, in the whole temperature range the temperature dependence of quantum lifetime is not described quantitatively by the existing theories.