Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

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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 60
RSD = VSD ISD 5.3. Steuerbarer Gleichrichter → ∞ – besitzt und somit sehr starkes nichtlineares Verhalten zeigt. Der lineare Verlauf (Abb. 5.18) der Schwellspannungsauftragung VSchwell in Abhängigkeit der Seiten-Gate-Spannung VG bestätigt zudem das angenommene lineare Verhalten der Ver- armungszonen im Kanal in Abhängigkeit der Seiten-Gate-Spannung VG (siehe Gl. (2.7)). Dies steht im Gegensatz zum Verhalten eines dreidimensionalen Elektronengases, bei dem die Verarmungszonen eine wurzelförmige Abhängigkeit von der Spannung zeigen [10]. Dies würde einen wurzelförmigen Verlauf der Auftragung Schwellwert-Spannung VSchwell über Seiten-Gate-Spannung VG erwarten lassen. 61
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Abstract In this work a voltage-tun
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Inhaltsverzeichnis 5. Experimentell
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1. Einleitung und Motivation weglic
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2. Grundlagen Dieses Kapitel behand
Seite 15 und 16: Gate 2.2. Realisierung eines zweidi
Seite 17 und 18: 2.3. Elektronische Eigenschaften ei
Seite 19 und 20: 2.4. Gleichrichter in zweidimension
Seite 25 und 26: 3. Proben 3.1. Probenmaterial Die i
Seite 27 und 28: Seiten- Gate Source Drain a) c) d M
Seite 29 und 30: 3.3. Probenpräparation 3.3. Proben
Seite 31 und 32: 3.3. Probenpräparation gewährleis
Seite 33: 3.3.7. Erste Charakterisierung 3.3.
Seite 36 und 37: 4. Messmethoden Um dies zu realisie
Seite 38 und 39: 4. Messmethoden 4.2.2. Frequenzabh
Seite 40 und 41: 5. Experimentelle Ergebnisse und Di
Seite 86 und 87: 6. Zusammenfassung VG variiert wurd
Seite 88 und 89: 7. Ausblick niertes Potential mehr,
Seite 90 und 91: A. Parameter der Probenpräparation
Seite 93: B. Wachstumsprotokolle B.1. Probenm
Seite 96 und 97: C. Magnetfeldmessungen Reziprokes M
Seite 98 und 99: Literaturverzeichnis 92 [11] Ando,
Seite 100 und 101: Literaturverzeichnis 94 [35] Ashcro
Seite 102 und 103: Ein ganz besonderer und großer Dan
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