Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5.4. Interpretation der Sperrung im negativen Spannungsintervall
ves Potential gegenüber der Seiten-Gate-Spannung VG = VSD
2 besitzt und wechselt deshalb
mit dem Vorzeichen der angelegten Source-Drain-Spannung VSD.
Schlussfolgerung
Unter Berücksichtigung dieser beiden Kennlinien ist es möglich, Rückschlüsse auf die Ursa-
chen des Anstiegs des differentiellen Widerstandes im negativen Source-Drain-Spannungs-
bereich der Diode zu ziehen. Der Widerstandsanstieg der Kennlinie der Probe IV (Abb.
5.19) kann mit dem ersten Widerstandsanstieg der planaren Diode mit und ohne Seiten-
Gates verglichen werden. Die Kennlinie der Probe I (Abb. 5.20) mit einem halbem Source-
Drain-Potential der Seiten-Gates zeigt sogar beide Widerstandsanstiege und dies sowohl
bei positiver als auch negativer Source-Drain-Spannung.
Für den ersten Widerstandsanstieg (z. B. Punkt BC in Abb 5.9) können aufgrund der
Struktur der Probe IV (Abb. 5.19) keine Einflüsse durch Modulation der Verarmungszo-
nen existieren, da aufgrund der fehlenden Seiten-Gates keine Variation der Kanalbreiten zu
erwarten ist und die Fläche des 2DEGs konstant bleibt. Hingegen könnten mögliche Stör-
stellen und Oberflächenzustände an den Ätzkanten, die auch eventuell in großer Zahl durch
das Plasmaätzen induziert wurden, die Beweglichkeit des 2DEGs stark einschränken. Die-
se Störstellen werden erst ab einer bestimmten Source-Drain-Spannung VSD geladen und
zeigen erst dann ihren Einfluss auf die Ladungsträger des 2DEGs. Für eine Verringerung
der Ladungsträgerkonzentraion n, die ebenso zu einem Anstieg des differentiellen Wider-
standes führen könnte, zeigen sich keine Hinweise.
Für einen Effekt, der von der Höhe der Source-Drain-Spannung VSD und nicht von der
Höhe des Source-Drain-Stromes ISD abhängt, spricht der Verlauf der drei Kennlinien der
Seiten-Gate-Spannungen VG = −1 V, VG = 0 V und VG = +1 V im Bereich C der Ab-
bildungen 5.16 und 5.17. Die Kennlinie der Seiten-Gate-Spannung VG = −1 V geht nach
Überschreiten ihres Schwellwertes direkt in den Bereich des differentiellen Widerstandes
dRC über, den die anderen beiden Kennlinien erst nach einem Widerstandsanstieg von
dRB auf dRC im Bereich einer Source-Drain-Spannung von VSD ≈ ±0,1 V erlangen. Auf-
grund der unterschiedlichen Ströme am Punkt dieser Widerstandsanstiege (von VG = 0 V
und VG = +1 V), ist der Anstieg nicht durch den Strom gegeben.
Für den zweiten Widerstandsanstieg liegt der Verdacht sehr nahe, dass die Seiten-Gates
aufgrund von Leckströmen über die geätzten Bereiche hinweg nicht in der Lage sind, ihre
vorgegebenen Seiten-Gate-Spannungen VG zu halten.
Bestärkt wird diese Vermutung durch die Lage der Anstiege der differentiellen Widerstände
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