Der Quanten-Hall-Effekt im Fortgeschrittenenpraktikum
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14 KAPITEL 2. EXPERIMENTELLES<br />
ein elektisches Feld vor [6]. Das zweid<strong>im</strong>ensionale Elektronengas (2DEG) entsteht<br />
an der Grenzache auf der Seite des reinen GaAs (siehe Bild 2.9). Die<br />
Wellenfunktionen fur das 2DEG werden aus den Wellenfunktionen fur das<br />
Leitungsband des GaAs aufgebaut.<br />
Al x Ga 1-x<br />
As GaAs<br />
2d<strong>im</strong>. Elektronengas<br />
+<br />
Leitungsband<br />
Leitungsband<br />
+<br />
+<br />
-<br />
-<br />
-<br />
E F<br />
Valenzband<br />
-<br />
-<br />
E<br />
z<br />
Valenzband<br />
Abbildung 2.9: Potentialverlauf bei einer GaAs-AlGaAs-Heterostruktur,nach<br />
[6]<br />
<strong>Der</strong> Vorteil dieser Probe liegt in der hohen Prazision der Herstellung.<br />
An der Grenzache lassen sich die Ladungstrager raumlich von den Donatoren<br />
und Akzeptoren trennen, so da die freie Weglange der Elektronen<br />
gro bleibt. Damit erreicht man eine sehr hohe Beweglichkeit, die Werte von<br />
mehr als 100 m 2 /Vs annehmen kann [7]. Ein weiterer Vorteil ist die etwas<br />
kleinere eektive Masse von GaAs (m = 0 07m e ) <strong>im</strong> Vergleich zu Silizium<br />
(m =0 2m e ). Das GaAs ist in seiner Struktur einfacher, da Silizium sechs<br />
aquivalente "<br />
Taler \ von Elektronenzustanden an unterschiedlichen, aber<br />
symmetrischen Punkten der Brillouin-Zone hat [6].
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