Salloch, Daniel:
ISBN 9783862471683

Ballistische Gleichrichtung in nanoskaligen elektronischen Si/SiGe Wellenleiter-Kreuzstrukturen. Beiträge zur Nanoelektronik Bd. 11 # Pb., 156 S., 51 Abb., 7 Tab.

SCHLAGWORTE:
Ballistische Gleichrichtung
Ballistischer Transport
SI / SIGE Heterostruktur
Quantendrähte
Thermospannung

Die in dieser Arbeit untersuchten mesoskopischen Bauelemente basieren auf einer modulations-dotierten Silizium/Silizium-Germanium-Heterostruktur, in der sich ein 2D Elektronengas an einer Grenzfläche beider Halbleiter befindet. Mit Hilfe der Elektronenstrahllithographie werden laterale Bauelement-Abmessungen unterhalb der mittleren freien Weglänge definiert, so dass der Transport bei 4,2 Kelvin ballistisch ist und die Ladungsträger sich stoßfrei bewegen. Durch geeignete laterale Geometrien ist es möglich, ballistische Gleichrichter zu realisieren. Im Unterschied zu herkömmlichen, auf Dioden basierenden Gleichrichtern haben ballistische Gleichrichter keine intrinsische Barriere und somit keine Einsatzspannung. Zur Vertiefung der Kenntnisse über die wirksamen Gleichrichtermechanismen in ballistischen Gleichrichtern werden Untersuchungen an trägheitsballistischen Injektionsgleichrichtern vorgenommen. Zur Optimierung der Gleichrichtereffizienz, die sich durch den Transferwiderstand ausdrücken lässt, wird der Einfluss einer Injektion mittels Überschussenergie und einer lokalen Potentialmodulation mit Hilfe von nanoskaligen Oberflächengateelektroden untersucht. Die lokale Potentialmodulation führt dabei zu deutlichen Steigerungen des Transferwiderstandes und wird als Heiße-Elektronen-Thermospannung identifiziert und ausgiebig untersucht. Einflüsse des Phonon-Drag-Effekts sind in den untersuchten Geometrien im Vergleich zur Heiße-Elektronen-Thermospannung vernachlässigbar.

	^