Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: Poster II

HL 23.11: Poster

Mittwoch, 24. März 1999, 14:00–18:00, Z

Resonantes Tunneln durch InAs-Quantenpunkte — •I. Hapke-Wurst¹, H.W. Schumacher¹, U. Zeitler¹, R.J. Haug¹, A.G.M. Jansen², K. Pierz³ und F.-J. Ahlers³ — ¹Inst. f. Festkörperphysik, Universität Hannover — ²Grenoble High Magnetic Field Laboratory — ³PTB Braunschweig

Tunnelmessungen an GaAs/AlAs/GaAs-Heterostrukturen mit InAs-Quantenpunkten wurden in Magnetfeldern bis 28 T durchgeführt. In die Mitte der AlAs-Barriere (10 nm) sind selbstorganisierende InAs-Quantenpunkte eingebettet, die sich aufgrund des gitterfehlangepaßten Wachstums im Stranski-Krastanov-Wachstumsmodus bilden. Resonantes Tunneln durch einzelne dieser Quantenpunkte äußert sich in diskreten Stufen in der Strom-Spannungscharakteristik. Die Stufenhöhen betragen 20-100 pA. Aus der diamagnetischen Verschiebung der Stromstufen für verschiedene Magnetfeldrichtungen kann die Größe und ungefähre Form des Quantenpunktes bestimmt werden. Es ergibt sich ein Durchmesser von ca. 14 nm und eine Höhe von 3-4 nm. Diese Ergebnisse decken sich mit Rasterkraft- und Transmissionselektronen-Mikroskop-Messungen an entsprechenden Referenzproben. Im Magnetfeld spalten die Stromstufen aufgrund der Zeeman-Aufspaltung des am Tunnelprozeß beteiligten Energieniveaus in zwei getrennte Stufen auf. Für verschiedene Quantenpunkte ergibt sich daraus ein g-Faktor von g≈ 1,2. Bei hohen Magnetfeldern entwickeln sich die Stromstufen zu stark überhöhten asymmetrischen Stromspitzen.