Nguyễn Thành Tiên * , Đặng Hoàng Phượng Nguyễn Thị Kim Ngân

* Tác giả liên hệ (nttien@ctu.edu.vn)

Abstract

The mobility of the two-dimensional electron gas exists in the heterostructures is governed by many factors. One of them is the doping profile. The doping profile not only control the distribution of the two-dimensional electron gas but also affect their mobility. The doping is the general way to make the electron system for samples. However, the non-doping MgZnO/ZnO heterostructures also exist the high density electron gas system by their polar property. We investigate the impact of the doping profiles (uniform, modulation, and delta form) on the electron gas distributions and the mobility of the electron in the quantum wells are created by the MgZnO/ZnO heterostructures.

Keywords: quantum well, two-dimensional electron gas, mobility, heterostructure, doping profile

Tóm tắt

Độ linh động của khí điện tử hai chiều (2DEG) tồn tại trong các cấu trúc dị chất chịu sự chi phối bởi nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố đó là cấu hình tạp của chúng. Cấu hình tạp không những chi phối sự phân bố khí điện tử trong giếng lượng tử của cấu trúc dị chất mà nó còn ảnh hưởng đến độ linh động của khí điện tử. Để có hệ hạt tải hai chiều tồn tại trong cấu trúc dị chất có nồng độ cao người ta thường pha tạp cho hệ. Tuy nhiên, với hệ vật liệu MgZnO/ZnO không cần pha tạp, hệ điện tử tồn tại trong hệ vẫn có nồng độ cao do đặc tính phân cực của chúng. Chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các cấu hình tạp khác nhau (đồng đều, điều biến và dạng delta) lên sự phân bố khí điện tử và độ linh động điện tử tồn tại trong các giếng lượng tử tạo bởi các cấu trúc dị chất MgZnO/ZnO khác nhau.

Từ khóa: Vật lý nano, giếng lượng tử, khí điện tử hai chiều, độ linh động, cấu trúc dị chất, cấu hình tạp

Article Details

Tài liệu tham khảo

[1] Nguyen Thanh Tien, Le Tuan, Doan Nhat Quang. Quantum confinement in Gaussian heavily-doped ZnO surface quantum well, Communication in Physics, (2008).

[2] Doan Nhat Quang, Le Tuan, Nguyen Thanh Tien, Electron scattering from roughness-induced fluctuations in the donor density in ZnO surface quantum well, Journal of Applied Physics, 107, 123709, (2010).

[3] Doan Nhat Quang, Nguyen Huyen Tụng, Nguyen Thanh Tien, Electron scattering from polarization charges bound on rough interface of polar heterostructures, Journal of Applied Physics, 109, 113711, (2011).

[4] Le Tuan, Nguyen Thanh Tien, Electron scattering due to polarization charges bound on a rough interface in ZnO/Zn1-xMgxO heterostructures, The 5th South East Asian Technical University Consortium Symposium, ISSN 1882-5796, 457, (2011).

[5] Nguyễn Thành Tiên, Trần Yến Mi, Thế giam cầm và phân bố khí điện tử trong cấu trúc dị chất đơn dựa trên nền oxit kẽm và hợp kim của nó ở nhiệt độ thấp, Tạp chí khoa học Trường Đại Học Cần Thơ, 16a, 7, (2010).

[6] A. Tsukazaki, A. Ohtomo, M. Nakano, and M. Kawasaki, Photoinduced insulator-to-metal transition in ZnO/Mg0.15 Zn0.85O Heterostructures, Applied Physics Letters, 92, 052105, (2008).

[7] Kazuto KOIKE, Kenji HAMA, Ippei NAKASHIMA, Shigehiko SASA, Masataka INOUE, and Mitsuaki YANO, Molecular Beam Epitaxial Growth of Al-doped ZnMgO Alloy Films for Modulation-doped ZnO/ZnMgO Heterostructures, Japanese Journal of Applied Physics, 44, 3822, (2005).

[8] T. Ando, Self-Consistent Results for a GaAs/AlxGa1-xAs Heterojunction II Low Temperature Mobility, Journal of the Physical Society of Japan, 51, 3900, (1982).

[9]. T. Ando, A. B. Fowler, and F. Stern, Electronic properties of two-dimensional systems, Reviews of Modern Physics, 54, 437 (1982).