Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 31: Transport in Halbleitern

HL 31.1: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 15:30–15:45, H4

Hydrodynamische Elektronen-Strömung in Drähten hoher Ladungsträgerbeweglichkeit — •T. Bachels, S. Möller, A.S.D. Heindrichs, S.F. Godijn, H. Buhmann und L.W. Molenkamp — 2. Physikalisches Institut der RWTH-Aachen, 52056 Aachen

Wir präsentieren den experimentellen Nachweis für das Auftreten hydrodynamischer Strömung der Elektronen in elektrostatisch definierten Drähten in (Al,Ga)As-Heterostrukturen. In diesen Experimenten wird Strom Heizung benutzt, um die Zahl der Elektron-Elektron(E-E)-Stöße in dem Draht auf kontrollierte Weise zu vergrößern. Die Kombination von E-E-Stößen und der teilweise diffusiven Streuung an den Wänden des Drahtes führt zuerst zu einer Zunahme und dann zu einer Abnahme des spezifischen Widerstandes des Drahtes mit zunehmendem Strom. Diese Effekte sind die elektronischen Analoga zur Knudsen- und Poiseuille-Strömung im Gastransport. Sie bilden eine wichtige Ausnahme der Regel, daß in normalen Metallen E-E-Stöße keine Auswirkung auf den spezifischen Widerstand haben. Sehr interessant ist das Verhalten bei niedrigen Magnetfeldern, wo man wegen der kleinen Elektronenmasse in Transportbereiche vorstoßen kann, die mit Teilchentransport nicht erreichbar sind. Im Bereich von ”Skipping-Orbit”-Transport tritt ein neues Phänomen auf: Bei niedrigen Strömen nimmt der spezifische Widerstand des Drahtes zuerst ab, um im Knudsen-Regime wieder anzuwachsen. Wir deuten dies als eine Zerstörung der ”Skipping-Orbit”-Bahnen durch E-E- Stöße, was zu einer Verringerung der Elektron-Wand-Wechselwirkung führt.