Seçici katkılı In0.4Al0.52As/In0.57Ga0.43As heteroeklemli yapılarda saçılma mekanizmaları

Abstract

Bu çalışmada, seçici katkılı In0.48Al0.52As/In0.57Ga0.43As heteroeklemli yapıdaelektron Hall mobilitesini etkileyen saçılma mekanizmaları teorik olarak incelenmiştir.Başlıca saçılma mekanizmaları olarak akustik fonon, optiksel fonon, uzaklaştırılmış vearka plan iyonize olmuş safsızlık saçılmaları, alaşım düzensizliği ve ara yüzeypürüzlülüğünden kaynaklanan saçılmalar göz önüne alınmıştır. Teorik hesaplamalar,literatürde yayınlanmış Hall mobilite ölçümlerine uygulanmıştır.Teorik ve deneysel sonuçların karşılaştırmalarından, düşük sıcaklıklarda alaşımdüzensizlik saçılmasının, yüksek sıcaklıklarda ise polar optik fonon saçılmasınınbaskın olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte uzaklaştırılmış-iyonize olmuş saçılmasının,arka plan-iyonize olmuş saçılmasının, deformasyon potansiyel ve piezoelektriksaçılmalarının ve ara yüzey pürüzlülüğü saçılmasının elektron Hall mobilitesi üzerineetkileri tüm sıcaklıklarda alaşım düzensizliği saçılmasından çok daha küçüktür. Ayrıcafarklı tampon tabaka kalınlıkları için alaşım düzensizliği saçılma potansiyelinin değerleribulunmuş ve literatürdeki diğer değerlerle karşılaştırılmıştır.ANAHTAR SÖZCÜKLER: In0.57Ga0.43As / İki Boyutlu Sistemler / Seçici TipiKatkılama / Saçılma Mekanizmaları/ Alaşım Düzensizliği Saçılma Potansiyeli.

In this work, the effect of scattering mechanisms on the electron Hall mobility inmodulation-doped In0.48Al0.52As/In0.57Ga0.43As heterostructures was investigatedtheoretically. The acoustic phonon scattering, remote-ionized impurity scattering,background-ionized impurity scattering, polar optical phonon scattering, alloy disorderscattering and interface roughness scattering were considered as major scatterings. Thetheoretical calculations were applied the recently published experimental Hall mobilitydata in the literature.From the comparison of the theoretical results with the experimental results, it isfound that alloy disorder scattering mechanisms is dominant at lower temperatures whilepolar optical phonon scattering is dominant at high temperatures. However, the effectsof remote-ionized impurity scattering, background-ionized impurity scattering, acousticphonon scattering, polar optical phonon scattering and interface roughness scattering onthe electron Hall mobility are much smaller than that alloy disorder scattering at alltemperatures.Finally, the alloy disorder scattering potential was also calculated for thedifferent spacer layer thicknesses and compared with the other values in literature.KEY WORDS: In0.57Ga0.43As / Two Dimensional Systems/Modulation Doping/Scattering Mechanisms/ Alloy Disorder Scattering Potential