Untersuchung des Feldeffektes an SrTiO3/LaAlO3-Heterostrukturen

a
V (mV)
350
300
250
200
150
100
50
0
V G =−10 V
V G = 0 V
V G = +1.6 V
−50
−100 −50 0 50 100
I (nA)
b
IL (µA)
3
2
1
0
−1
−2
−3
−4
−5
−5 −4 −3 −2 −1 0 1
V G (V)
Abb. 3.5: 3.5a: Strom-Spannungs-Kennlinien einer 100 µm breiten, leitfähigen Struktur auf
SL1 bei verschiedenen Gatespannungen, die über die LaAlO 3 -Bedeckung (7 uc epitaktisch +
15 nm amorph) angelegt wurden. Die Temperatur betrug 293 K. Die Entfernung zwischen den
Spannungsabgriffen betrug 500 µm (K1). Die Steigung der V (I )-Kurven entspricht Flächenwiderständen
von 43 kΩ □ (V G = 1,6 V), 54 kΩ □ (V G = 0 V) und 348 kΩ □ (V G = −10 V). Der Schichtwiderstand
läßt sich also durch Anreicherung von Ladungsträgern (̂= V G > 0) leicht verringern
und durch Abziehen von Ladungsträgern aus der Grenzfläche (̂= V G < 0) erhöhen. Die starken
Spannungsoffsets der Kurven entstehen durch den hohen Leckstrom zwischen Gate und Kanal,
dessen Verlauf der untere Graph (3.5b) wiedergibt. Auch in dieser Kurve, die den Leckstrom
in Abhängigkeit von der Gatespannung zeigt, erkennt man den Feldeffekt: Im negativen Gatespanngsbereich
entpricht der Leckstromverlauf einem Widerstand von 1,8 MΩ, für positive
Gatespannungen sinkt der Widerstand auf 350 kΩ.
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