Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3705
Indlekofer, Klaus Michael
Transportuntersuchungen und quantenmechanische Beschreibung von Einelektronenstrukturen in Halbleiterheterostrukturen
128 S., 1999
Die vorliegende Arbeit behandelt das System einer Resonanten Tunneldiode im Einelektronenbereich innerhalb einer Halbleiterheterostruktur mit vollständiger lateraler Einschnürung. Schwerpunkt der sowohl theoretischen als auch experimentellen Untersuchungen stellt die Betrachtung des Einelektronentransportes und der elektronischen Struktur unter dem Einfluß eines äußeren Magnetfeldes dar. Der Quantendot ist dabei über Tunnelbarrieren an zwei Elektronenreservoire angekoppelt. Im theoretischen Teil der Arbeit wird unter Zuhilfenahme von Realtime-Greenfunktionen der Magnetotransport modellmäßig beschrieben. Desweiteren gelingt durch die Betrachtung einer genäherten projezierten Dichtematrix eine weiterführende Klassifikation und Simulation der elektronischen Struktur typischer Quantendotsysteme, insbesondere die Definition eines kapazitiven Regimes. Im experimentellen Teil wird die Realisierung eines vertikalen Feldeffekttransistors mit lateralem Schottkygate (MESFET) und eingebetteter Doppelbarrierenstruktur vorgestellt. Das so hergestellte Quantendotsystem mit variabler lateraler Quantisierung wird mit Hilfe von Tieftemperatur-Magnetotransportmessungen charakterisiert. Ein Vergleich der so gewonnenen Einelektronen-Stufenkennlinien als Funktion der äußeren Parameter gestattet einen direkten Vergleich mit dem theoretisch simulierten System des ersten Teils bei geeigneter Wahl der Strukturparameter. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung im Rahmen der anzusetzenden Fehlerquellen.
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