Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Inhaltsverzeichnis 5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion 33 5.1. Charakterisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.1.1. Ladungsträgerdichte im 2DEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.1.2. Kanalbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5.2. Gleichrichter in SSD-Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.3. Steuerbarer Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.3.1. Seiten-Gates auf Drain-Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.3.2. Seiten-Gates auf Source-Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.3.3. Variation der Kanalbreite durch die Seiten-Gate-Spannung . . . . . . 53 5.4. Interpretation der Sperrung im negativen Spannungsintervall . . . . . . . . 62 5.5. Reproduzierbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.6. Frequenzabhängigkeit des Gleichrichters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.6.1. Gleichrichtung mit geerdeten Seiten-Gates . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.6.2. Gleichrichtung bei verschiedenen Seiten-Gate-Spannungen . . . . . . 76 6. Zusammenfassung 79 7. Ausblick 81 A. Parameter der Probenpräparation 83 A.1. Maskenherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 A.2. Mesaherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 A.3. Ohmsche Kontakte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 A.4. Kanäle schreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 B. Wachstumsprotokolle 87 B.1. Probenmaterial 12071 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 B.2. Probenmaterial 13273 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 C. Magnetfeldmessungen 89 Literaturverzeichnis 91 2
1. Einleitung und Motivation Die fortschreitende Miniaturisierung in der Halbleiterindustrie der letzten Jahrzehnte hat zu einer Strukturgröße von nur 45 nm in heute kommerziell erhältlichen Speicher- und Logikelementen geführt. Trotz der erwarteten quantenmechanischen Effekte für Struktur- größen in der Größenordnung von wenigen 10 Nanometern und den hiermit einhergehenden veränderten physikalischen Eigenschaften unterliegen z. B. heutige Transistoren entgegen allen Vorhersagen immer noch den „klassischen Transporteigenschaften“, die man mit dem Drude-Modell des Elektronentransports beschreiben kann. Quantenmechanische Effekte sind nicht gewünscht und werden als Hindernis in der Verkleinerung der Strukturgröße betrachtet. Die Eigenschaften von Halbleiterbauelementen werden daher maßgeblich durch deren Materialeigenschaften bestimmt, was zu einer steten Suche nach neuen Materialen mit entsprechend geeigneten Eigenschaften für immer kleinere Strukturgrößen geführt hat. Dabei ermöglichen Strukturgrößen von Bauelementen in der Größenordnung von wenigen Nanometern gerade die Ausnutzung von Effekten, wie der Quantisierung der Zustände oder dem ballistischem Transport, um neue Eigenschaften zu realisieren, die nicht alleine durch die Materialeigenschaften, sondern maßgeblich durch deren Struktur bzw. Geometrie bestimmt werden. Die Grundlage für die Nutzbarkeit des ballistisches Transportverhaltens bildet dabei die Realisierung einer hohen Elektronen-Beweglichkeit. Sie sorgt dafür, dass bei Temperaturen um 4,2 K eine mittlere freie Weglänge der Elektronen von einigen µm in dem realisierbaren Strukturgrößenbereich der Bauelemente existiert. Im Jahre 1978 gelang es erstmals Din- gle et al. eine modulationsdotierte GaAs/AlxGa1−xAs Heterostruktur zu entwickeln, die diese gewünschte sehr hohe Elektronen-Beweglichkeit von µ = 1000 m2 Vs aufweisen konnte [1]. Sie ist um einen Faktor von drei bis vier Größenordnungen höher als in Halbleiter- Volumenmaterialien [2]. Diese Systeme konnten nur mit großen Fortschritten in der Halbleiterprozesstechnologie hergestellt werden. Mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie (MBE) ist es heute möglich, ein hochwertiges Kristallschichtssystem mit atomarer Genauigkeit aufzuwachsen. Durch Va- riation der Halbleitermaterialien werden scharfe Einschlusspotentiale erzeugt, die hochbe- 3
Seite 1: Steuerbare Gleichrichtung in Halble
Seite 5: Abstract In this work a voltage-tun
Seite 10 und 11: 1. Einleitung und Motivation weglic
Seite 13 und 14: 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 58 und 59:
5. Experimentelle Ergebnisse und Di
Seite 60 und 61:
Seite 62 und 63:
Seite 64 und 65:
Seite 66 und 67:
Seite 68 und 69:
Seite 70 und 71:
Seite 72 und 73:
Seite 74 und 75:
Seite 76 und 77:
Seite 78 und 79:
Seite 80 und 81:
Seite 82 und 83:
Seite 84 und 85:
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
Alle anzeigen

Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?