J. Phys. France 48, 2049-2052 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:0198700480120204900

Two-dimensional electron gas of very high mobility in planar doped heterostructures

B. Etienne et E. Paris

Laboratoire de Microstructures et de Microélectronique (L2M), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 196 Av. Henri Ravera, 92220 Bagneux, France

Abstract
We demonstrate how it is possible to optimize the reduction of remote ionized impurity scattering in modulation doped heterostructures. This can be obtained by a novel implementation of the doping in the barrier using two planar doped layers separated by a large spacer. We have verified this prediction in GaAs/GaAlAs heterojunctions and obtained in preliminary studies very high mobilities reaching a peak value of 3.7 × 106cm2V-1s -1 at a sheet electron density of 1.8 x 1011 cm-2.

Résumé
Nous montrons comment optimiser la réduction de la diffusion par les impuretés ionisées introduites dans les hétérostructures à modulation de dopage. Ceci peut être obtenu par une nouvelle conception du dopage de la barrière : celle-ci comprend deux monocouches de dopage planaire séparées par une couche non dopée. Nous avons vérifié cette prédiction dans des hétérojonctions GaAs/GaAlAs et obtenu des mobilités électroniques très élevées atteignant 3, 7 × 10 6 cm2 V-1 s-1 pour une densité surfacique d'électrons de 1, 8 x 1011 cm-2.

PACS
7340L - Other semiconductor-to-semiconductor contacts, p-n junctions, and heterojunctions.

Key words
aluminium compounds -- carrier mobility -- electron gas -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- impurity scattering -- semiconductor junctions