可调密度 GaAs 量子阱中的霍尔场致电阻振荡

我们报道了在 60 nm 宽的 GaAs/AlGaAs 量子阱中观测到的霍尔场致电阻振荡（HIRO），该量子阱具有原位生长的背栅，可调节载流子密度 $n$。在低 $n$ 下，当所有电子都被限制在最低子带（SB1）时，HIRO 频率与回旋直径和霍尔场的乘积成正比，并按 $n^{-1/2}$ 标度变化，符合预期。值得注意的是，第二子带（SB2）的占据显著增强了 HIRO，而其频率此时按 $n^{-1}$ 标度变化。我们证明，在这种双子带状态下，HIRO 仍然完全源于 SB1 电子的背散射。这种异常的密度依赖关系是由于 SB2 的占据数持续增加，而 SB1 的占据数基本保持不变。HIRO 的增强表现为 SB1 电子量子寿命的意外阶梯式增长，在双子带状态下达到了 52 ps 的创纪录值。