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HL: Halbleiterphysik
HL 40: Poster III
HL 40.4: Poster
Friday, March 21, 1997, 11:00–14:00, Z
Halbleiter-Semimetall-Übergang an der GaSb/InAs-Grenzfläche — •G. Theurich, N. Linder und G.H. Döhler — Institut für Technische Physik I, Universität Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel-Str. 1, D-91058 Erlangen
An der GaSb/InAs-Grenzfläche liegt die Leitungsbandkante des InAs unterhalb
der Valenzbandkante des GaSb (“Type-II-misaligned”). Legt man ein
elektrisches Feld in Wachstumsrichtung an, so können sich, abhängig von der
Feldstärke, die quantisierten Elektronen- und Lochniveaus überschneiden.
Dabei ändert sich der Charakter der Grenzfläche von dem eines Semimetalls
zu dem eines Halbleiters.
Wir betrachten den Halbleiter-Semimetall-Übergang auf Grundlage selbstkonsistenter
k· p -Rechnungen. An den Entartungspunkten der Elektronen- und
Löcherdispersionen kommt es zu Anticrossings und zu gemischten s- und p-Charakteren
der Wellenfunktionen. Werden laterale Kontakte angebracht, so läßt sich die
Kanalleitfähigkeit an der Grenzfläche messen und man erwartet eine sprunghafte
Erhöhung beim Übergang von halbleitendem zu semimetallischem Charakter.
Zusätzlich kann man das Ferminiveau an der Grenzfläche unabhängig von der
äußeren Spannung einstellen, was sich im Vorzeichen der Hall-Leitfähigkeit
äußert.
Der Halbleiter-Semimetall-Übergang kann in einem Feld-Effekt-Transistor verwendet
werden. Im Gegensatz zum konventionellen FET ist die Änderung der
Ladungsträgerdichte im Kanal nicht mit einem Ladungstransfer verknüpft, was eine
hohe Operationsgeschwindigkeit erlaubt.