Calculations of Magnetotransport Properties of InSb Bicrystals with Several Populated Q2D Subbands

Abstract

Dedicated to Prof. Dr. E. GUTSCHE on the occasion of his 60th birthdayThe magnetic subband structure of the quasi two-dimensional electron gas in an inversion layer with several populated electric subbands in InSb bicrystals is calculated using a straightforward and accurate method developed recently. The oscillating part of the magnetoresistance and the magnetic field dependence of the Hall resistance are evaluated by using the Ando model. Two different assumptions concerning the Fermi level position in dependence on the magnetic field are presented and discussed. A good description of the magnetotransport data determined in previous experiments is achieved. It is shown that the simple model of 8-like Landau energy levels and the resulting discontinous magnetic field dependence of the Fermi energy for a fixed inversion electron density is not able t o describe the magnetotransport behaviour determined in the experiments. Estimates of the electron mobilit,ies in the electric subbands from the Landau level broadening lead us to the conclusion that the mobilities obtained from the onset of the Shubnikovde Haas-oscillations are lower limits.Die magnetische Subbandstruktur fur ein quasi-zweidimensionales Elektronengas einer Inversionsschicht mit mehreren besetzten elektrischen Subbandern in InSb-Bikristallen wird mit Hilfe einer einfachen Methode berechnet. Die oszillierenden Anteile des Magnetowiderstandes und des Hallwiderstandes werden unter Verwendung des Ando-Modells bestimmt. Zwei verschiedene Annahmen zur Lage der Fermienergie in Abhangigkeit vom Magnetfeld werden vorgestellt und diskutiert.Eine gute Beschreibung der experimentellen Ergebnisse wird erreicht. Es wird gezeigt, daR das einfache Model1 mit 8-formigen Landauenergieniveaus und der daraus resultierenden oszillierenden Fermienergie bei fester Flachenladung keine geeignete Interpretation der experimentellen Ergebnisse gestattet. AbschMzungen der Elektronenbeweglichkeiten in den Subbiindern aus der Verbreiterung der Landauniveaus ergeben, daB die aus den Einsatzkanten der Shnbnikov-de Haas-Oszilletionen ermittelten Beweglichkeiten als minimale Werte angesehen werden konnen. l )

Magnetotransport investigations and modelling of the Hg1-xCdxTe-anodic oxide accumulation system

“…Although in principle these deduced mobilities may he compared with those implied by the observed onsets of the sdH oscillations, similar work on InSh hicrystals found the mobilities deduced from the T i to be upper limits [28]. In this case the masking effect of the bulk CMT means that the onset fields of the SdH oscillations cannot he defined.…”