13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

Dwuwymiarowy gaz elektronowy przy granicy półprzewodnika – wpływ powierzchni na formowanie struktury pasmowej

17 Sep 2019, 17:30
30m
ZAPROSZONY wykład w sesji równoległej Fizyka ogólna (S14) Fizyka ogólna

Speaker

Prof. Jacek Kołodziej (Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Jagielloński)

Description

Dwuwymiarowy gaz elektronowy (2DEG), formujący się przy granicy półprzewodnika w wyniku ugięcia pasm elektronowych, jest zwykle opisywany poprzez układ równań Poissona i Schroedingera z abstrakcyjnymi warunkami brzegowymi wygaszającymi funkcje falowe elektronów na granicy. Schemat ten nie odtwarza jednak, w zadowalający sposób, obserwowanych pasm energetycznych 2DEG. W literaturze przedmiotu tę niezgodność przypisano pominięciu oddziaływań wielociałowych.

W prezentowanej pracy, za pomocą kątoworozdzielczej spektroskopii fotoelektronów (ARPES), została zbadana struktura pasmowa 2DEG uformowanego przy powierzchni (001) kryształu InAs, w którą zostały wbudowane atomy siarki. Koncentracja atomów siarki w powierzchni InAs pozwala kontrolować wielkość ładunku powierzchniowego i wielkość ugięcia pasm, przy zachowaniu porządku krystalograficznego na powierzchni i bez zaburzenia domieszkowania półprzewodnika. Dla takiego modelowego układu uzyskano bardzo wyraźne obrazy struktury pasmowej 2DEG bez jakichkolwiek śladów cech charakterystycznych dla oddziaływań wielociałowych.
W kontraście do poprzednich badań wykazano, że jednoelektronowy opis w schemacie Poissona-Schroedingera poprawnie opisuje badany układ gdy uwzględni się istnienie fizycznej granicy półprzewodnika, tj. warstwy o grubości ~1nm o specyficznych, odmiennych od wnętrza kryształu, parametrach fizykochemicznych. Taka warstwa silnie wpływa na obserwowane energie pasm 2DEG poprzez nietrywialne warunki brzegowe nakładane na funkcje falowe elektronów.

Primary authors

Prof. Jacek Kołodziej (Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Jagielloński) Dr Jakub Lis Dr Natalia Olszowska (Uniwersytet Jagielloński) Dr Łukasz Walczak Prof. Enrique Michel (Departamento de Fisica de la Materia Condensada, Universidad Autonoma de Madrid)

Presentation Materials

There are no materials yet.
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×