半導体用語集
二次元電子ガス（2 DEG）
英語表記：two-dimensional electron gas (2 DEG)
井戸幅が電子の波長より狭い量子井戸（たとえばAlGaAs/GaAs/AlGaAsなど）に閉じ込められた電子は面に垂直方向にはエネルギーが量子化され、自由な運動は面に水平な二次元平面内に限られる。このような振る舞いをする電子系を二次元電子ガス(2DEG)という。量子井戸に限らず Si02/Si界面や、AlGaAs/GaAs界面に閉じ込められた電子も面に垂直方向への電子の分布は狭く、2DEGとしての性質を持つ。2DEGは電子が薄い層内や界面に局在するためゲート制御が行いやすく、MOSFET、HEMTなどの電子デバイスに広く用いられている。また、変調ドープ構造（「変調 ドープ」の項参照）や、ゲート電界により不純物のない所に2DEGを形成することができるため、2DEGでは不純物散乱が減少でき高移動度がえられる。2DEGでえられている移動度の最高値は、AlGaAs/GaAs変調ドープ構造で低温ではあるが1.7Xl07cm2/V·sに達する。垂直方向のサブバンドが一つしかない、理想的な二次元構造が現在の技術で容易にえられることから、2DEGは物生物理研究の格好の試料になっており、整数量子ホール効果（「量子ホール効果」の項参照）、分数量子ホール効果（「分数量子ホール効果」の項参照）などの興味深い物理現象の多くが、2DEGを基礎に出現している。なお、正孔に対しても同様に水平方向にのみ運動の自由度を持つ構造を形成することができ、二次元正孔ガス(2DHG)と呼ばれている。
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