Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
Widerstand (kΩ)
Widerstand R SD (kΩ)
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
ν = 10
Magnetfeld B bei vollständig besetzten Landau-Niveaus
ν = 8
ν = 6
B ν = 2 = 5,5 T
B ν = 4 = 2,9 T
B ν = 6 = 1,9 T
B ν = 8 = 1,4 T
B ν = 10 = 1,1 T
ν = 4
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Magnetfeld B (T)
Magnetfeld (T)
Abbildung 5.1.: Auftragung des Widerstandes RSD über das Magnetfeld B für eine kon-
stante Source-Drain-Spannung VSD = −0,1 V. Durch die lokalen Extre-
malwerte im Widerstandsverlauf werden die zu den Füllfaktoren ν ge-
hörenden Magnetfelder B identifiziert. Die schwarze Messkurve wurde
für ein ansteigendes, die rote Messkurve für ein abfallendes Magnetfeld
aufgenommen.
VSD durch Source-Drain-Strom ISD, wobei der Strom ISD die Messgröße darstellt. Für
die Source-Drain-Spannungen von VSD = −0,01 V, VSD = +0,01 V und VSD = +0,1 V
werden diese Messungen ebenfalls durchgeführt, wobei diese Ergebnisse nahezu identisch
und in Anhang C in der Abbildung C.1 zu finden sind.
Durch die Bewegungseinschränkung der Elektronen auf 2 Dimensionen ergibt sich, wie in
Kapitel 2 in Gleichung (2.5) vorgestellt, ohne Magnetfeld eine konstante Zustandsdich-
te des Systems über den gesamten Bereich der besetzten Energiezustände. Durch Ein-
schalten eines Magnetfeldes wird die konstante Zustandsdichte in hochgradig entartete
Landau-Niveaus aufgespalten 1 . Die Anzahl der besetzten Landau-Niveaus bezeichnet man
1 Für eine ausführliche Beschreibung und Betrachtung des 2DEGs im Magnetfeld sei auf Ref. [7, 8, 10]
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verwiesen.
ν = 2