Self-Consistent Calculations of Landau Levels for Symmetric p-Type Inversion Layers

Authors


  • Dedicated to the “Annalen der Physik” on the occasion of their two-hundredth birthday.

Abstract

A method for calculating the Landau levels of symmetric p-type inversion layers is presented. Using the envelope function approach in the Hartree approximation the magnetic field is incorporated into the Hamiltonian. In order to characterize the energy levels and to obtain a detailed understanding of the unusual Landau scheme, an analysis of the wave functions is made. Special effects are discussed for the inversion layers adjacent to the grain boundary of a Ge-bicrystal, with two occupied subbands. The simulation of Shubnikov-de Haas data by a density of states analysis shows that the different oscillatory periods are not directly related to the subband occupations.

Abstract

Selbstkonsistente Berechnungen von Landau-Niveaus in symmetrischen p-Typ-Inversionsrandschichten

Es wird eine Methode zur Berechnung des Landau-Schemas in symmetrischen p-Typ-Inversionsrandschichten vorgestellt. Im Formalismus der Envelopefunktionen kann das Magnetfeld vollständig in die Hartree-Näherung eingearbeitet werden. Ein vertieftes Verständnis des ungewöhnlichen Landau-Schemas wird durch die Analyse der Wellenfunktionen zur Charakterisierung der Energieniveaus erreicht. Am Beispiel eines Ge-Bikristalls werden die Besonderheiten des Landau-Schemas erläutert, wobei im Inversionskanal entlang der Korngrenze zwei elektrische Subbänder besetzt sind. Die Simulation von Shubnikov-de Haas-Meßkurven durch die Zustandsdichte zeigt, daß die einzelnen Perioden der Oszillationen nicht unmittelbar den Subbandbesetzungen zugeordnet werden dürfen.

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