Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
Diese Probe zeigt somit aufgrund der fehlenden Seiten-Gates bzw. Seitenflächen wie er-
wartet ein symmetrisches Kennlinienverhalten, jedoch keinen linearen Verlauf im gesamten
Source-Drain-Spannungsintervall.
Seiten-Gates auf halbem Source-Drain-Potential
Abbildung 5.20 zeigt eine ISD(VSD)-Kennlinie der Probe I für eine Source-Drain-Spannung
von VSD = −5,5 V bis VSD = +5,5 V, wobei die Seiten-Gates mit VG = VSD
2 immer auf
dem halben Source-Drain-Potential gehalten werden. Diese Kennlinie zeigt in den Berei-
chen A, B1 und B2 qualitativ das gleiche Verhalten wie die Kennlinie des 2DEG-Kanals
in Abbildung 5.19. Die differentiellen Widerstände liegen in der selben Größenordnung
und unterscheiden sich nur unwesentlich voneinander. Jedoch sind zwei zusätzliche Be-
reiche C1 und C2 identifizierbar. Die ISD(VSD)-Kennlinie hat hier zwei weitere Anstiege
des differentiellen Widerstandes dR zu verzeichnen. Der differentielle Widerstand steigt
auf dRC1 = 1131 kΩ und dRC2 = 970 kΩ mit den Maximalströmen IC1 = 34,5 µA und
IC2 = 32,1 µA (bei VSD = ±5,5 V). Somit zeigt auch diese Kennlinie ein fast punktsym-
metrisches Verhalten zum Ursprung. Es ist in keinster Weise eine Diodencharakteristik zu
erkennen, da die Asymmetrie durch die Wahl der Seiten-Gate-Spannung VG = VSD
2 unterbunden
wird. Diese Beschaltung führt dazu, dass ab einer bestimmten positiven bzw.
negativen Source-Drain-Spannungen VSD der Kanal zur Hälfte komplett geöffnet ist, die
andere Hälfte jedoch vollständig verarmt ist (siehe Abbildung 5.21). Die Verschluss-Seite
des Kanals befindet sich dabei immer auf der Seite des Anschlusses, der ein höheres positi-
VSD
2
V < 0 V
SD
-
+
Drain
VSD
2
VSD
2
V > 0 V
SD
+
Drain
Abbildung 5.21.: Schematische Darstellung der Verarmungzonen im Kanalbereich bei einer
64
-
VSD
2
Seiten-Gate-Spannung VG = VSD
2 für die Source-Drain-Spannung VSD →
±∞.