The remarkable historic advances experienced in condensed matter physics have been enabled through the continued exploration and proliferation of increasingly richer and cleaner material systems. In this work, we report on the scattering times of charge carriers confined in state-of-the-art MgZnO/ZnO heterostructures displaying electron mobilities in excess of 106 cm2/V s. Through an examination of low field quantum oscillations, we obtain the effective mass of charge carriers, along with the transport and quantum scattering times. These times compare favorably with high mobility AlGaAs/GaAs heterostructures, suggesting the quality of MgZnO/ZnO heterostructures now rivals that of traditional semiconductors.

1.
L.
Pfeiffer
and
K.
West
,
Physica E
20
,
57
(
2003
).
2.
V.
Umansky
,
M.
Heiblum
,
Y.
Levinson
,
J.
Smet
,
J.
Nubler
, and
M.
Dolev
,
J. Cryst. Growth
311
,
1658
(
2009
).
3.
E. H.
Hwang
and
S.
Das Sarma
,
Phys. Rev. B
77
,
235437
(
2008
).
4.
T.
Ando
,
A. B.
Fowler
, and
F.
Stern
,
Rev. Mod. Phys.
54
,
437
(
1982
).
5.
I. A.
Dmitriev
,
A. D.
Mirlin
,
D. G.
Polyakov
, and
M. A.
Zudov
,
Rev. Mod. Phys.
84
,
1709
(
2012
).
6.
J.
Nuebler
,
V.
Umansky
,
R.
Morf
,
M.
Heiblum
,
K.
von Klitzing
, and
J.
Smet
,
Phys. Rev. B
81
,
035316
(
2010
).
7.
C. R.
Dean
,
B. A.
Piot
,
P.
Hayden
,
S.
Das Sarma
,
G.
Gervais
,
L. N.
Pfeiffer
, and
K. W.
West
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
146803
(
2008
).
8.
T.
Sajoto
,
Y. W.
Suen
,
L. W.
Engel
,
M. B.
Santos
, and
M.
Shayegan
,
Phys. Rev. B
41
,
8449
(
1990
).
9.
S.
Das Sarma
and
F.
Stern
,
Phys. Rev. B
32
,
8442
(
1985
).
10.
S.
Das Sarma
and
E. H.
Hwang
,
Phys. Rev. B
90
,
035425
(
2014
).
11.
Y.
Kozuka
,
A.
Tsukazaki
, and
M.
Kawasaki
,
Appl. Phys. Rev.
1
,
011303
(
2014
).
12.
J.
Falson
,
D.
Maryenko
,
Y.
Kozuka
,
A.
Tsukazaki
, and
M.
Kawasaki
,
Appl. Phys. Express
4
,
091101
(
2011
).
13.
J.
Falson
,
D.
Maryenko
,
B.
Friess
,
D.
Zhang
,
Y.
Kozuka
,
A.
Tsukazaki
,
J. H.
Smet
, and
M.
Kawasaki
,
Nat. Phys.
11
,
347
(
2015
).
14.
S.
Akasaka
,
K.
Nakahara
,
H.
Yuji
,
A.
Tsukazaki
,
A.
Ohtomo
, and
M.
Kawasaki
,
Appl. Phys. Express
4
,
035701
(
2011
).
15.
Y.
Kozuka
,
J.
Falson
,
Y.
Segawa
,
T.
Makino
,
A.
Tsukazaki
, and
M.
Kawasaki
,
J. Appl. Phys.
112
,
043515
(
2012
).
16.
Q.
Li
,
J.
Zhang
,
J.
Chong
, and
X.
Hou
,
Appl. Phys. Express
6
,
121102
(
2013
).
17.
A.
Tsukazaki
,
A.
Ohtomo
,
M.
Kawasaki
,
S.
Akasaka
,
H.
Yuji
,
K.
Tamura
,
K.
Nakahara
,
T.
Tanabe
,
A.
Kamisawa
,
T.
Gokmen
,
J.
Shabani
, and
M.
Shayegan
,
Phys. Rev. B
78
,
233308
(
2008
).
18.
P.
Coleridge
,
Phys. Rev. B
44
,
3793
(
1991
).
19.
S. V.
Kravchenko
and
M. P.
Sarachik
,
Rep. Prog. Phys.
67
,
1
(
2004
).
20.
Y.
Adamov
,
I. V.
Gornyi
, and
A. D.
Mirlin
,
Phys. Rev. B
73
,
045426
(
2006
).
21.
S.
MacLeod
,
K.
Chan
,
T.
Martin
,
A.
Hamilton
,
A.
See
,
A.
Micolich
,
M.
Aagesen
, and
P.
Lindelof
,
Phys. Rev. B
80
,
035310
(
2009
).
22.
A.
Gold
,
J. Appl. Phys.
110
,
043702
(
2011
).
23.
V.
Umansky
,
R.
de Picciotto
, and
M.
Heiblum
,
Appl. Phys. Lett.
71
,
683
(
1997
).
24.
E.
Frayssinet
,
W.
Knap
,
P.
Lorenzini
,
N.
Grandjean
,
J.
Massies
,
C.
Skierbiszewski
,
T.
Suski
,
I.
Grzegory
,
S.
Porowski
,
G.
Simin
,
X.
Hu
,
M. A.
Khan
,
M. S.
Shur
,
R.
Gaska
, and
D.
Maude
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
2551
(
2000
).
25.
M. J.
Manfra
,
S. H.
Simon
,
K. W.
Baldwin
,
A. M.
Sergent
,
K. W.
West
,
R. J.
Molnar
, and
J.
Caissie
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
5278
(
2004
).
26.
S.
Schmult
,
M. J.
Manfra
,
A. M.
Sergent
,
A.
Punnoose
,
H. T.
Chou
,
D.
Goldhaber-Gordon
, and
R. J.
Molnar
,
Phys. Status Solidi B
243
,
1706
(
2006
).
27.
D.
Jena
and
U. K.
Mishra
,
Phys. Rev. B
66
,
241307
(
2002
).
28.
J. D.
Watson
,
S.
Mondal
,
G.
Gardner
,
G. A.
Csáthy
, and
M. J.
Manfra
,
Phys. Rev. B
85
,
165301
(
2012
).
29.
M.
Hirmer
,
High-Mobility Two-Dimensional Hole Gases in iii-v Semiconductor Heterostructures: Growth and Transport Properties
Ph.D. thesis (
University of Regensburg
,
2013
), URN: urn:nbn:de:bvb:355-epub-278908.
30.
E. P.
De Poortere
,
Y. P.
Shkolnikov
,
E.
Tutuc
,
S. J.
Papadakis
,
M.
Shayegan
,
E.
Palm
, and
T.
Murphy
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
1583
(
2002
).
31.
J.
Lok
,
M.
Lynass
,
W.
Dietsche
,
K.
von Klitzing
, and
M.
Hauser
,
Physica E
22
,
94
(
2004
).
32.
Y.
Xie
,
C.
Bell
,
M.
Kim
,
H.
Inoue
,
Y.
Hikita
, and
H. Y.
Hwang
,
Solid State Commun.
197
,
25
(
2014
).
33.
Y.
Chen
,
F.
Trier
,
T.
Wijnands
,
R.
Green
,
N.
Gauquelin
,
R.
Egoavil
,
D. V.
Christensen
,
G.
Koster
,
M.
Huijben
,
N.
Bovet
,
S.
Macke
,
F.
He
,
N. H.
Andersen
,
G. E. D. K.
Prawiroatmodjo
,
T. S.
Jespersen
,
J. A.
Sulpizio
,
M.
Honig
,
S.
Linderoth
,
S.
Ilani
,
J.
Verbeeck
,
G.
Van Tendeloo
,
G.
Rijnders
,
G. A.
Sawatsky
, and
N.
Pryds
,
Nat. Mater.
14
,
801
(
2015
).
You do not currently have access to this content.