Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3926
Schwarz, Axel
Wachstum und Charakterisierung von Halbleiternanostrukturen auf vorstrukturiertem Substrat
IV, 123 S., 2001
Seit mehreren Jahren besteht ein besonderes Interesse an niedrigdimensionalen Halbleiterstrukturen, denen man schon zu Beginn der achtziger Jahre einzigartige elek-
tronische und optische Eigenschaften prophezeite. So erwartete man für eindimensionale Strukturen -für so genannte Quantendrähte -aufgrund des reduzierten Pha-
senraumes für Elektronenstreuung eine drastisch verbesserte Elektronenbeweglichkeit gegenüber zweidimensionalen Elektronengasen. Durch eine besondere Elektron-
Elektron- Wechselwirkung vermutete man zudem einen Übergang von den Eigenschaften einer Fermi- zu denen einer Luttinger-Flüssigkeit und die besondere Elektronen-
Loch-Korrelation sollte anhand außergewöhnlicher Fermikantensingularitäten im Photolumineszenzspektren erkennbar werden. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt,
daß durch epitaktisches Wachstum auf nicht-planaren Substraten niedrigdimensionale
Strukturen von besonderer Güte hergestellt werden können. Nach einer Diskussion der
zugrunde liegenden Wachstumsmechanismen wird anhand von ortsaufgelösten Bandstrukturberechnungen motiviert, daß trotz einer komplexen Anordnung verschieden-
dimensionaler Bereiche die Ausbildung von Quantendrähten mit hohem Einschlußpotential und Subbandabstand zu erwarten ist. Der experimentelle Nachweis erfolgt mit
Hilfe von Kathodo- und Photolumineszenzuntersuchungen, in denen auch die Existenz
der Fermikantensingularität in modulationsdotierten Proben verifiziert wird. Obwohl
reine Magneto- Transportmessungen keinen eindeutigen Hinweis auf eindimensionalen
elektrischen Transport geben, wird in einem besonderen Experiment nachgewiesen,
daß die stromtragenden Elektronen auf den Quantendraht beschränkt werden können,
solange die Fermikante nicht wesentlich gestört wird.
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