Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 28: Symposium: Alternative Nanostrukturen

HL 28.4: Fachvortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 12:45–13:30, H1

Mechanische Nanostrukturen — •Robert H. Blick, Artur Erbe, Helmut Krömmer und Jörg P. Kotthaus — Center for NanoScience und Sektion Physik der LMU München

Aus der klassischen Physik kennt man zahlreiche Experimente, wie das Pendel oder die Blattfeder, die als Paradigmen der Mechanik schlechthin gelten. Anhand dieser Modellsysteme lassen sich die wesentlichen makroskopischen mechanischen Eigenschaften demonstrieren. Die sich aufdrängende Frage ist nun, welche Änderungen sich ergeben, wenn man die Abmessungen solcher Modellsysteme auf die Nanometerskala reduziert. Um dies zu erreichen, verwenden wir Standardmethoden der Halbleiterprozessierung, d.h. optische und Elektronenstrahllithographie, zur Herstellung freitragender Strukturen aus Si und GaAs. Es lassen sich so mechanische Resonatoren herstellen mit typischen Abmessungen von einigen 100 nm, die sich mit Eigenfrequenzen von bis zu 150 MHz im linearen, als auch im nicht-linearen Regime betreiben lassen. Weiter lassen sich die mechanischen Eigenschaften der Nanoresonatoren mit den Effekten des Einzelelektronentunnelns verknüpfen, indem auf dem Resonator eine metallische Insel definiert, die mit einer Frequenz von 70 MHz wechselnd mit Emitter und Kollektor in Kontakt gebracht wird. Aufgrund der repulsiven Coulomb Wechselwirkung erwartet man auch hier das Tunneln von einzelnen Ladungen. Abschließend wird diskutiert, inwiefern man neben aufgedampften metallischen Leitungen auch ein zwei-dimensionales Elektronengas in den Nanoresonatoren integrieren kann und sich so ’fliegende’ Elektronengase und Quantenpunkte realisieren lassen.