Une hétérostructure se présente sous la forme d'un matériau stratifié cultivé sur un support à partir de différents semi-conducteurs généralement utilisés dans l'électronique. Le "design quantique" moderne permet de les concevoir en les dotant des propriétés exigées pour la production d'appareils électroniques de pointe.
Les physiciens du MEPhI ont réglé ce problème en accroissant la couche épaisse "transitive" et en augmentant progressivement la teneur en indium dans la composition de la couche active. Au final, les chercheurs l'ont augmenté jusqu'à presque 100% avec des tensions mécaniques minimales.
L'augmentation des échantillons a recouru à la méthode d'épitaxie — une culture couche par couche de semi-conducteurs cristalliquement parfaits sur un "support virtuel" où, avec un accroissement de la couche transitoire, le paramètre de la maille cristalline change progressivement.
Les chercheurs ont trouvé des conditions optimales pour la culture: la température du support, la structure de la couche transitoire, l'épaisseur et la composition de la couche active. C'est pourquoi les structures obtenues sont de grande qualité avec une faible diffusion d'électrons et une faible aspérité de la surface (seulement 2 nanomètres).
Selon les spécialistes, les informations publiées par les chercheurs russes dans le magazine scientifique "Journal of Magnetism and Magnetic Materials" permettent de comprendre les particularités de la manifestation de l'effet Hall quantique dans les nanostructures modernes.
"C'est avant tout une recherche fondamentale, explique l'un des auteurs Ivan Vassilievski, maître de conférences à la chaire de physique des milieux condensés au MEPhI. Cependant, elle a également un potentiel appliqué. Il s'explique avant tout par le fait que de telles structures affichent une haute mobilité d'électrons et assurent des fréquences élevées (jusqu'à 200Ghz) de fonctionnement des transistors et des circuits électriques."