Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und
Diskussion
Die Ergebnisse der Messungen an den in den Abschnitten 3.2.1 und 3.2.2 vorgestellten
Proben werden in den folgenden Abschnitten präsentiert und diskutiert.
Die untersuchten Proben werden in Abschnitt 5.1 hinsichtlich ihrer Ladungsträgerdich-
te und Kanalbreite mittels einer Magnetfeldabhängigkeit des Zwei-Punkt-Widerstandes
charakterisiert. Danach wird in Abschnitt 5.2 das gleichrichtende Verhalten der Proben-
struktur ohne Seiten-Gates, wie bereits von Song et al. [5] gezeigt, untersucht, um dessen
Ergebnisse reproduzieren zu können. Es folgt in den Abschnitten 5.3 und 5.4 die Vorstel-
lung des steuerbaren Gleichrichters und die Interpretation seines Kennlinienverlaufs. Seine
Reproduzierbarkeit wird in Abschnitt 5.5 gezeigt und sein Frequenzverhalten in Abschnitt
5.6 untersucht.
5.1. Charakterisierung
5.1.1. Ladungsträgerdichte im 2DEG
Die Elektronen-Ladungsträgerdichte n des Probenmaterials 12071 wird in diesem Abschnitt
mittels einer magnetfeldabhängigen Messung des 2-Punkt-Widerstandes ermittelt. Hierzu
wird an der Probe I (siehe Abb. 3.2 in Abschnitt 3.2) bei einer konstant eingestellten Source-
Drain-Spannung VSD der Strom ISD in Abhängigkeit des Magnetfeldes B gemessen. So ist
es möglich eine Widerstands-Magnetfeld Charakteristik aufzunehmen. Die Geschwindig-
keit für das Durchfahren des Magnetfeldes B beträgt 0,05 T/s. Die Seiten-Gates dieser
planaren Diode haben für die Bestimmung der Ladungsträgerdichte n keine Bedeutung.
Damit die Seiten-Gates aber nicht ein undefiniertes Potential besitzen, werden sie auf einer
konstanten Seiten-Gate-Spannung mit VG = 0 V gegenüber dem Erdpotential gehalten.
In Abbildung 5.1 ist exemplarisch für eine konstante Source-Drain-Spannung von VSD =
−0,1 V ein Widerstands-Verlauf RSD in Abhängigkeit des Magnetfeldes B aufgetragen. Da-
bei berechnet sich der Widerstand RSD über das Verhältnis von Source-Drain-Spannung
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