重掺杂铅的 InSb 薄膜中的弱局域化
材料科学
2009-11-07 v1
摘要
本文报告了对 InSb 三维多晶薄膜中弱局域化 (WL) 效应的研究。这些薄膜高度补偿，表现出 n>10^{16} cm^{-3} 的电子浓度，而施主和受主型结构缺陷的总浓度 >10^{18} cm^{-3}。若不掺杂 Pb，InSb 薄膜在 4.2 K 下不显示任何可测量的弱局域化效应，或效应极小。将 Pb 掺杂至 10^{18} cm^{-3} 量级的浓度后，在 7 K 以下会导致显著的弱局域化效应。特别是，观察到了清晰显现的自旋-轨道 (SO) 散射。通过将磁阻率和样品电阻的温度依赖性实验数据与弱局域化理论进行比较，确定了相位破坏时间的温度依赖性。该确定是通过将 Kawabata 理论得出的理论项拟合到磁阻实验数据来完成的。结果表明，退相位过程与三个独立的相互作用过程有关。第一个归因于自旋-轨道散射，其特征是温度无关的弛豫时间。第二个与电子-声子相互作用相关。第三个退相位过程的特征是温度无关的弛豫时间 tau_c。该弛豫时间初步归因于在扩展结构缺陷（如晶界）处的非弹性散射。所得的退相位时间在其温度依赖性上表现出饱和。InSb<Pb> 薄膜电阻的温度依赖性在 T<1 K 时可由电子-电子相互作用解释，在 T>2 K 时可由弱局域化效应解释。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0110367,
title = {Weak localization in InSb thin films heavily doped with lead},
author = {M. Oszwaldowski and T. Berus and V. K. Dugaev},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0110367},
year = {2009}
}
备注
15 pages with 5 figures