Caractérisation par magnétotransport d'une couche électronique bidimensionnelle dans une structure GaAs à dopage Si dans un plan (100)

Overview & Synopsis

Un gaz bidimensionnel d'électrons, obtenu par dopage au silicium dans le plan (100) durant la croissance épitaxiale par jet moléculaire de GaAs, est caractérisé à 2 K par l'étude de l'effet Hall et de la magnétorésistance jusqu'à 43 T. Lorsque le champ magnétique est perpendiculaire au plan (100), trois sous-bandes électriques, avec des concentrations respectives de 3,6 ; 1,18 et 0,48 x 1012 cm-2 sont révélées expérimentalement. Elles rendent compte de 90 % de la population des atomes de silicium et présentent des mobilités de 780 ; 5 200 et 8 200 cm2/V.s. Une épaisseur de la couche égale à 30 Å a pu être calculée. Lorsque le champ magnétique est parallèle au plan de la couche, la magnétorésistance donne une signature des sous-bandes électriques qui révèle une quatrième sous-bande peuplée. Enfin, l'effet Hall quantique est mis en évidence pour la première fois dans un système électronique de mobilité inférieure à 1 000 cm2/V.s.