高质量 InSb$_{1-x}$As$_{x}$ 量子阱中的自旋轨道耦合与电子散射

与二元 InSb 和 InAs 相比，InSb$_{1-x}$As$_{x}$ 因具有较大的有效 g 因子和增强的自旋轨道耦合，是探索混合超导体/半导体器件中拓扑超导性的一种有前景的材料体系。关于 InSbAs 量子阱中二维电子气（2DEG）的基本特性，仍有许多有待理解之处。我们报道了一系列 30 nm InSb$_{1-x}$As$_{x}$ 量子阱的电学性质，这些量子阱生长在表面下方 40 nm 处，具有三种不同的砷摩尔分数，x = 0.05、0.13 和 0.19。我们分析了迁移率对 2DEG 密度和砷摩尔分数的依赖关系。对于 x = 0.05 的样品，2DEG 在密度 n = 2.5 $\times$ 10$^{11}$ cm$^{-2}$ 下显示出峰值迁移率 $\mu$ = 2.4 $\times$ 10$^5$ cm$^2$/Vs。高迁移率、小有效质量和强自旋轨道耦合导致在低磁场下 Shubnikov-de Haas 振荡出现拍频。对 Shubnikov-de Haas 振荡的傅里叶分析有助于提取 Rashba 自旋轨道参数 ${\alpha}$ 随 2DEG 密度和量子阱摩尔分数的变化关系。对于 x = 0.19、n = 3.1 $\times$ 10$^{11}$ cm$^{-2}$ 的样品，${\alpha}$ $\approx$ 300 meV$\r{A}$，属于 III-V 族材料中报道的最高值之一。