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HL: Halbleiterphysik

HL 40: Poster III

HL 40.4: Poster

Freitag, 21. März 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.