Infrared-detector and FET applications and velocity modulation effect using hetero-coupling

红外探测器和 FET 应用以及使用异质耦合的速度调制效应

基本信息

  • 批准号:
    07555108
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 1997
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We consider devices that consist of two coupled quantum structures. One can vary drastically the physical properties of such devices by controlling the strength of coupling between the two either electrically or optically. This opens up a possibility for us to fabricate novel devices with unique features that could not have been realized by standard single quantum structure devices. We have therefore studied the following phenomena in order to discuss the possibility of producing FETs using the velocity modulation effect or infrared detectors.(1) We have designed and fabricated an FET that consists of double quantum wells, only one of which is doped with donors. In this device, under normal operational conditions, the electrons confined in the channel with high mobility dominate the transport property of the device. However, by adjusting the gate voltage so that the two quantum wells are in resonance, all electrons will be influenced by the impurities and the mobility will be significa … More ntly reduced. Under such a condition, we observed a negative mutual-conductance.(2) We have designed and fabricated an FET structure that consists of self-assembled InAs quantum dots buried in between channel and gate in an reverse HEMT structure of which the interface of GaAs and n-AlGaAs layrs acts as the transport channel. With this device, we observed that electrons in the channel can be trapped into the quantum dots by controlling the gate electric field, and as a result exhibit velocity modulation or function as a memory device.(3) We have fabricated an FET by growing n-AlGaAs on a vicinal GaAs (111) substrate that consists of multi-atomic steps at an interval of about 20nm. With this device we have investigated the possiblity of controlling electron scattering that occur at step interfaces.(4) In a structure that consists of two quantum wells, photo-generated electrons and holes under electric field relax into diffrent wells. By excitating electrons to the excited states with excitated states in resonance, we observed inter-band luminescence since the electrons can move back and forth between the wells. Less
我们考虑由两个耦合量子结构组成的器件,通过控制两者之间的电学或光学耦合强度,可以显着改变此类器件的物理特性,这为我们制造具有独特功能的新型器件提供了可能性。标准的单量子结构器件无法实现这一点,因此我们研究了以下现象,以讨论利用速度调制效应或红外探测器生产 FET 的可能性。(1) 我们设计并制造了一种 FET,其组成为:双量子阱,仅在该器件中,在正常工作条件下,限制在高迁移率沟道中的电子主导器件的传输特性,然而,通过调节栅极电压使两个量子阱处于谐振状态。 ,所有电子都会受到杂质的影响,迁移率会显着降低。在这种情况下,我们观察到负互导。(2)我们设计并制造了一种由自组装组成的FET结构。砷化镓量子点埋在反向HEMT结构中的沟道和栅极之间,其中GaAs和n-AlGaAs层的界面充当传输沟道,通过该器件,我们观察到通过控制可以将沟道中的电子捕获到量子点中。 (3) 我们通过在邻位 GaAs (111) 衬底上生长 n-AlGaAs 来制造 FET,该衬底由多原子步骤组成通过该装置,我们研究了控制阶梯界面处发生的电子散射的可能性。(4) 在由两个量子阱组成的结构中,光生电子和空穴在电场下弛豫到不同的阱中。通过将电子激发到共振激发态,我们观察到带间发光,因为电子可以在阱之间来回移动。

项目成果

期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Y.Nakamura: "Novel Magneto-Resistance Oscillations in Laterally Modulated Two-Dimensional Electrons with 20 nm Periodicity Formed on Vicinal(111)B Substrates" Physica B.
Y.Nakamura:“在邻位 (111)B 基板上形成的具有 20 nm 周期的横向调制二维电子中的新型磁阻振荡”Physica B。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Rufenacht: "Delayed luminescence induced by intersubband optical excitation in a charge transfer double qunatum well structure" Appl.Phys,Lett.70(9). 1128-1130 (1997)
M.Rufenacht:“电荷转移双量子阱结构中子带间光学激发引起的延迟发光”Appl.Phys,Lett.70(9)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Nakamura: "Formation of Uniform GaAs Multi-Atomic Steps with 20-3- nm Periodicity and Related Structures in Vicinal(111)B Planes by MBE" J.Electronic Materials.
Y.Nakamura:“通过 MBE 在邻位 (111)B 平面中形成具有 20-3 nm 周期性的均匀 GaAs 多原子台阶和相关结构”J.Electronic Materials。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Ohno, M.Faley, nd H.Sakaki: "Magnetotransport and interlayredge channel tunneling og two-dimensional electrons in a double qunatum well system" Phys.Rev.B54 (4). 636-639 (1996)
Y.Ohno、M.Faley 和 H.Sakaki:“双量子阱系统中的二维电子的磁输运和层间通道隧道效应”Phys.Rev.B54 (4)。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Nakamura: "Formation of Uniform GaAs Multi-Atomic Steps with 20-30 nm Periodicity and Related Structures in Vicinal (111) B Planes by MBE" Journal of Electronic Materials.
Y.Nakamura:“通过 MBE 在邻位 (111) B 平面中形成具有 20-30 nm 周期性的均匀 GaAs 多原子台阶和相关结构”《电子材料杂志》。
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