GaAs/AlGaAs双量子阱实空间转移效应的模拟与实验验证

"GaAs/AlGaAs双量子阱实空间转移效应模拟与实验" 这篇研究论文探讨了在GaAs/AlGaAs双量子阱结构中实空间转移(RST)效应的模拟与实验研究。该工作主要关注如何通过电场驱动电子在双量子阱的不同能级间进行横向转移，从而实现负阻特性。研究者采用了投掷法和有限元差分法计算了单周期调制掺杂的GaAs/AlGaAs双量子阱的能带结构，计算结果表明基态能级与第一激发态之间的能级差为43.3meV。这一能级差有助于确定产生载流子横向转移所需电场强度，该强度在1.2~1.8kV/cm之间。 实验部分，研究团队利用分子束外延(MBE)技术生长了所需的双量子阱结构，并通过优化退火处理，创建了良好的金属-半导体接触条件。在1.5kV/cm的电场强度下，电流-电压曲线显示出负阻特性，这表明电子在不同迁移率的导电层之间发生了实空间转移，而非传统的耿氏效应中的k空间转移。 耿氏效应是利用电场使电子从低能谷到高能谷跃迁，导致电阻增加，而RST效应则涉及到电子在实空间中跨越势垒，从高迁移率层转移到低迁移率层，从而产生负阻现象。Hess和Sawaki等科学家的工作为在GaAs/AlGaAs结构中实现RST奠定了基础。 研究者们强调，尽管国外在RST效应的研究上有一定的进展，但这一领域的探索仍然活跃，因为RST效应在高频器件和高速电子设备中展现出巨大潜力。通过这样的实空间转移，可以制造出响应速度快、高频性能优异的电子组件。因此，对RST效应的深入理解和控制对于推动新型微电子和光电子技术的发展至关重要。