Квантовые эффекты в дырочных Si/SiGe гетеропереходах

Abstract

Изучены температурные и магнитополевые изменения сопротивления гетеропереходов Si/SiGe с дырочным типом проводимости. Показано, что особенности этих зависимостей связаны с проявлением квантовых интерференционных эффектов - слабой локализацией подвижных носителей заряда и междырочным взаимодействием в двумерной электронной системе. На основании анализа квантовых интерференционных эффектов определена температурная зависимость времени сбоя фазы волновой функции носителей заряда: τφ= 6,6×10⁻¹² T⁻¹ c.Зависимость τφ∝T⁻¹ следует рассматривать как проявление процессов междырочного рассеяния в двумерной электронной системе. Выделен вклад в магнитосопротивление эффекта междырочного взаимодействия в куперовском канале и найдена соответствующая константа взаимодействия λ₀C ≈ 0,5.

The temperature and magnetic-field dependences of the resistance of Si/SiGe heterojunctions with hole-type conductivity are investigated. It is shown that the features of these dependences are due to a manifestation of quantum interference effects — weak localization of the mobile charge carriers, and the hole–hole interaction in the two-dimensional electron system. On the basis of an analysis of the quantum interference effects, the temperature dependence of the dephasing time of the wave function of the charge carrier is determined: τφ=6.6×10⁻¹²T⁻¹s. This dependence τφ∝T⁻¹ must be regarded as a manifestation of hole–hole scattering processes in the two-dimensional electron system. The contribution to the magnetoresistance from the hole–hole interaction in the Cooper channel is extracted, and the corresponding interaction constant λC0≈0.5 is found.