Двумерный электронный газ
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Двумерный электронный газ или ДЭГ представляет собой электронный газ, в котором частицы могут двигаться свободно только в двух направлениях, а в третьем они помещены в энергетическую потенциальную яму. Ограничивающий движение электронов потенциал может быть создан электрическим полем, например, с помощью затвора в полевом транзисторе или встроенным электрическим полем в области гетероперехода между различными полупроводниками. По аналогии с ДЭГ можно говорить и о двумерном дырочном газе.
Если число заполненных энергетических подзон в ДЭГ превышает одну, то говорят о квазидвумерном электронном газе.
Плотность состояний ДЭГ не зависит от энергии и равняется
![D_{2DEG}=g_sg_v\frac{m}{2\pi\hbar^2}, \qquad ( 1 )](../../../math/0/c/8/0c8ae80f2836f121a098aa4df42b72bb.png)
где и
— спиновое и долинное вырождение соответственно. Для арсенида галлия GaAs, который является однодолинным полупроводником, вырождение остаётся только по спину и плотность состояний запишется в виде
![D_{2DEG}^{GaAs}=\frac{m}{\pi\hbar^2}. \qquad ( 2 )](../../../math/7/6/5/765b32b75ebefe3d23a920237dd64b55.png)
Важнейшая характеристика ДЭГ — подвижность электронов. Именно эта характеристика является определяющей при изучении дробного квантового эффекта Холла. На сегодня в GaAs структурах достигнуты значения подвижности 10 000 000 см2/Вс. (Дробный квантовый эффект Холла наблюдался впервые на образце с подвижностью 90 000 см2/Вс).