[发明专利]调控GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体及固体电子学领域，具体涉及一种调控GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法。

背景技术

线偏振光致电流与光致激发过程、声子散射、静态缺陷散射、载流子在非对称中心散射及光子摇曳效应等相关，因此研究线偏振光电流有利于更好地研究散射机制等多种物理机制。同时，研究线偏振光致电流有利于制备实用的线偏振光相关光电器件，例如偏振探测器，线偏振光伏器件，及光开关等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法，该方法调控效果显著，且实施简便。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

S1：用分子束外延设备生长GaAs/AlGaAs二维电子气样品，并在样品对角上沉积铟电极；

S2：调整光路，使入射激光波长为1064nm，并经过光路入射至GaAs/AlGaAs二维电子气样品上；

S3：将所述样品置于杜瓦瓶中，使样品温度由77K至室温300K变化，测量样品随温度变化的线偏振光致电流。

在本发明的实施例中，所述步骤S1中的条件为：用分子束外延法在（001）面GaAs衬底上生长GaAs/AlGaAs二维电子气样品；所述样品的生长过程如下，首先在样品上生长10个周期GaAs/Al_0.3Ga_0.7As超晶格作为缓冲层，再生长大于1μm的GaAs缓冲层，然后生长30nm厚的Al_0.3Ga_0.7As，进行Si-δ掺杂后再生长50nm厚的Al_0.3Ga_0.7As，最后生长10nm厚的GaAs。

在本发明的实施例中，所述GaAs/AlGaAs二维电子气样品材料为单晶的GaAs/AlGaAs异质结，且在GaAs、AlGaAs二者的接触面上形成二维电子气。

在本发明的实施例中，所述步骤S2中，使入射激光波长为1064nm的激光通过起偏器后通过四分之一波片再入射到所述样品上，通过步进电机带动四分之一波片，使入射到样品上激光的偏振态在线偏振光与圆偏振光之间周期性变化。

在本发明的实施例中，所述步骤S3中的条件为：将所述样品置于杜瓦瓶中，通过由杜瓦瓶和温控箱组成的控温系统改变样品温度，改变样品的线偏振光致电流。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明方法调控效果显著，且实施简便。

附图说明

图1是本发明一种改变GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法实施例中GaAs/AlGaAs二维电子气样品。其中，1为(001)面的GaAs衬底，2为10个周期GaAs/Al_0.3Ga_0.7As超晶格，3为大于1μm的GaAs，4为30nm厚的Al_0.3Ga_0.7As，5为50nm厚的Al_0.3Ga_0.7As，6为10nm厚的GaAs，7为Si-δ掺杂，8为GaAs/AlGaAs界面上生成的二维电子气。此GaAs/AlGaAs二维电子气样品是利用分子束外延法生长的，样品衬底为(001)面的GaAs。

图2 是一种改变GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法实施例中所用的光路图。其中，9为1064nm波长激光器，10为532nm波长激光器，11和12为反射镜，13为渐变衰减片，14为斩波器，15和18为小孔光阑，16为起偏器，17为四分之一波长波片，19为样品。

图3是本发明一种改变GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法实施例中激光的入射平面示意图。其中样品的边沿平行于[110]晶向和[10]晶向，在样品的对角方向即[100]晶向沉积了一对铟电极；20、21为所沉积的铟电极。

图4是本发明一种改变GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法实施例所测得的结果。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种调控GaAs/AlGaAs二维电子气中线偏振光致电流的方法，包括如下步骤，

S1：用分子束外延设备生长GaAs/AlGaAs二维电子气样品，并在样品对角上沉积铟电极；