Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
Turn-On-Voltage (V)
Schwellwert - Spannung V (V)
Schwell
0,0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
-0,6
-0,7
-0,8
Regressions-Geradengleichung:
V Schwell (V G ) = m V G + n
m = 0,89
n = 0,15 V
-1,1 -1,0 -0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0
Seiten - Gatespannung Gate - Spannung (V) V G (V)
Abbildung 5.18.: Schwellwert-Spannung VSchwell über Seiten-Gate-Spannungen für VG =
−1 V bis VG = −0,15 V in Schritten von ∆VG = 0,05 V.
lineare Abhängigkeit, wodurch folgender Zusammenhang aufgestellt werden kann:
VSchwell (VG) = 0,89 · VG + 0,15V. (5.6)
Die Unsicherheit in der bestimmten Steigung beträgt 1 %.
Die planare Diode mit Seiten-Gates ist somit ein einstellbarer Gleichrichter, der mit Hilfe
von Seiten-Gate-Spannungen bis maximal VG = −1 V den Schwellwert von VSchwell =
−0,75 V bis annähernd VSchwell ≈ 0 V durchstimmen kann.
Die Steigung der Geraden besitzt ungefähr den Wert m ≈ 1, so dass dies die Annah-
me rechtfertigt, dass die Source-Drain-Spannung wie eine eingebaute lokale Seiten-Gate-
Spannung wirkt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer Erhöhung der Source-Drain-
Spannung von VSD = −1 V auf VSD = −2 V und gleichzeitiger gleichwertiger (m ≈ 1)
Erhöhung der Seiten-Gate-Spannung von VG = 0 V auf VG = −1 V, sich der gleiche Ka-
nalzustand einstellt, der in diesem Fall durch einen Strom von ca. 15 µA charakterisiert
wird.
Der VSchwell-Achsenabschnitt n = 0,15 V gibt die erste Kennlinie mit VG ≈ −n = −0,15 V
an (ebenfalls auf Grund von m ≈ 1), die bei einer Source-Drain-Spannung von VSD = 0 V
einen komplett abgeschnürten Kanal – resultierend in einen unendlich großen Widerstand
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