Подвижность и квантовое время бесщелевых дираковских электронов в квантовых ямах HgTe

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование подвижности и квантового времени дираковских электронов в квантовых ямах HgTe толщиной, близкой к критической, соответствующей переходу от прямого спектра к инвертированному. Экспериментально обнаружена немонотонная зависимость подвижности от электронной концентрации. Построена теория рассеяния дираковских электронов на примесях и неровностях границ ямы, приводящих к флуктуациям толщины ямы. Сравнение указанной теории с экспериментом дает хорошее согласие и объясняет обнаруженную немонотонность уменьшением отношения длины волны де Бройля дираковских электронов к характерному размеру неровностей с ростом электронной концентрации. Установлено, что транспортное время почти на порядок больше квантового, когда доминирует рассеяние на шероховатостях. Также изучен переход от макроскопических образцов к мезоскопическим и обнаружено резкое уменьшение и подвижности, и квантового времени. Предположено, что оно вызвано размерным эффектом на длине свободного пробега.