Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5.5. Reproduzierbarkeit
Steigung sehr gut miteinander verbinden. Die Gleichung der Regressionsgeraden lautet:
VSchwell (VG) = 0,92 · VG + 0,62V. (5.7)
Im Rahmen der Messunsicherheit hat die Steigung m = 0,89 der Schwellwert-Geraden
der Probe I aus Gleichung (5.6) den gleich Wert. Jedoch sind die Achsenabschnitte mit
n = 0,15 V (Probe I) und n = 0,62 V (Probe II) unterschiedlich.
Dies ist auf die unterschiedlichen Kanalbreiten keff = 186 nm (Probe I) und keff = 220 nm
(Probe II) und den daraus resultierenden, unterschiedlichen Schwellspannungen in Ab-
hängigkeit der Seiten-Gate-Spannung zurückzuführen. Ausschlaggebend sind die Seiten-
Gate-Spannungen VG bei denen die Kennlinien erstmalig bei VSD = 0 V einen unendlich
großen differentiellen Widerstand dRB → ∞ besitzen. Für Probe I beträgt die Seiten-Gate-
Spannung VG = −0,15 V, für Probe II hingegen schon VG = −0,7 V (vgl. Abb. 5.17 und
5.22). Daraus resultieren Schwellspannungen für Probe I bis maximal VSchwell ≈ 0 V und
für Probe II bis maximal VSchwell ≈ −0,3 V. Die Werte der Schwellspannung der Seiten-
Gate-Spannung sind jeweils fast identisch, da die Steigung den Wert m ≈ 1 besitzt.
Außerdem bestehen Probe I und Probe II aus unterschiedlichen Heterostrukturen, die un-
terschiedliche Beweglichkeiten, Ladungsträgerdichten und 2DEG-Tiefen besitzen, die zu
grundlegend unterschiedlichen Vorraussetzungen im Kanal und seinen Verarmungzonen
führen. Gewisse Unterschiede in der Abhängigkeit des Stromes ISD von den Spannungen
VSD und VG sind folglich zu erwarten.
Diese planare Diode mit Seiten-Gates (Probe II) ist somit ebenfalls ein einstellbarer Gleich-
richter, dessen Schwellwert mit Hilfe von Seiten-Gate-Spannungen bis maximal VG = −1 V
von VSchwell = −0,3 V bis annähernd VSchwell = 0 V durchstimmbar ist.
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