THE ANDERSON TRANSITION IN SILICON INVERSION LAYERS

Résumé
Les porteurs de charge dans une couche d'inversion présentent une transition d'Anderson bien définie avec une conductivité métallique minimum d'environ 3 × 10^-5 S au seuil de mobilité. Pour des niveaux situés profondément dans la queue de bande, la densité d'états localisés décroît exponentiellement en énergie. La décroissance exponentielle dans l'espace des fonctions d'onde des états localisés se fait avec un exposant qui dépend de l'énergie comme (E_c - E)^s où s croît de 0,5 loin dans la queue de bande des états localisés à 1,0 lorsque E → E_c. Quand la densité totale des états localisés est élevée, les effets de corrélation deviennent importants lorsque E_F → E_c, avec pour résultat le fait que E_c croît quand on augmente la concentration en porteurs. Les expériences faites en appliquant une différence de potentiel entre le substrat et la couche d'inversion sont en accord avec le point de vue que nous avons déjà présenté : quand les fluctuations de potentiel à longue distance dominent, la couche d'inversion devient non-homogène et ne présente plus de transition d'Anderson idéale.

Abstract
Carriers in inversion layers show a well defined Anderson transition with a minimum metallic conductivity at the mobility edge of about 3 × 10^-5 S. Deep in the band tail, the density of localized states falls exponentially. The tunnelling exponent of the localized state wavefunctions (deduced from observations of variable-range hopping) depends on energy as (E_c - E)_s where s rises from 0.5 deep in the tail of localized states to 1.0 as (E_e - E) → 0. When the total density of localized states is high, correlation effects become important as E_F → E_c with the result that E_c rises as the concentration of carriers is increased. Experiments with substrate bias support the assertion that, when long range potential fluctuations dominante, the inversion layer becomes inhomogeneous and ceases to show an ideal Anderson transition.