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HL: Halbleiterphysik

HL 11: Quantenpunkte und Quantendr
ähte I

HL 11.7: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 17:30–17:45, H4

Kontrollierte mechanische AFM-Strukturierung zweidimensionaler Elektronensysteme — •H.W. Schumacher¹, U.F. Keyser¹, U. Zeitler¹, R.J. Haug¹ und K. Eberl² — ¹Inst. f. Festkörperphysik, Universität Hannover, Appelstr. 2, D-30167 Hannover — ²MPI-FKF, Heisenbergstr.1 D-70569 Stuttgart

Wir benutzen ein Rasterkraftmikroskop (AFM) zur gezielten Manipulation eines ca. 55 nm unter der Probenoberfläche liegenden zweidimensionalen Elektronengases (2DEG). Das 2DEG besteht aus einem epitaktisch gewachsenen GaAs Quantenfilm (µ =6,1 m²/Vs, n=6 · 10¹⁵ m⁻²) eingebettet in eine AlGaAs Barriere. Die darüberliegende Dotierschicht reicht bis ca. 5 nm unter die Oberfläche. Durch Erhöhen der Andruckkraft der AFM-Spitze auf ca. 100 µN werden etwa 100 nm breite und einige nm tiefe Gräben in die GaAs-Oberfläche geritzt. Hallstrukturen. Durch mehrfaches Wiederholen des Ritzvorganges wird der Raumtemperaturwiderstand des 2DEG über die so erzeugten Gräben schrittweise erhöht und in-situ vermessen. Linien mit kontrollierten Raumtemperaturwiderständen zwischen einigen kΩ und einigen hundert MΩ sind so erzeugt worden. Entsprechend verhalten sich diese Strukturen bei tiefen Temperaturen als unterschiedlich starke Tunnelwiderstände bis hin zu total isolierenden Barrieren mit Widerständen über 20 GΩ.
Diese Methode eröffnet die Möglichkeit der kontrollierten mechanischen Erzeugung elektronischer Nanostrukturen. Tieftemperaturcharakterisierungen erster mit dieser Methode hergestellter Bauteile, wie z.B. Seitengatetransistoren, werden vorgestellt.