Подвижность двумерного электронного газа в DA-$p$HEMT гетроструктурах с различной шириной профиля $\delta$–$n$-слоев

Исследовано влияние профиля распределения атомов кремния в донорных $\delta$-слоях гетероструктур AlGaAs/InGaAs/AlGaAs с донорно-акцепторным легированием на подвижность двумерного электронного газа. Параметры профилей $\delta$-слоев определялись путем аппроксимации нормальным распределением пространственных распределений атомов кремния, измеренных методом вторичной ионной масс-спектроскопии. Показано, что соответствующим выбором условий роста значение стандартного отклонения $\sigma$ профиля $\delta$-слоев было уменьшено с 3.4 до 2.5 нм. Измерения магнитополевых зависимостей эффекта Холла и проводимости позволили установить, что в результате такого уменьшения $\sigma$ подвижность двумерного электронного газа в гетероструктурах возросла на 4000 см$^{2}$/В$\cdot$с при 77 K и 600 см$^{2}$/В$\cdot$с при 300 K. Проведенный расчет подвижности с учетом заполнения двух первых подзон размерного квантования показал, что возрастание подвижности хорошо объясняется ослаблением кулоновского рассеяния на ионизированных донорах вследствие увеличения эффективной толщины спейсерного слоя при уменьшении значения $\sigma$ профиля $\delta$-слоев.