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HL: Halbleiterphysik

HL 24: Transporteigenschaften

HL 24.11: Vortrag

Mittwoch, 29. März 2000, 18:30–18:45, H14

Frequenzabhängigkeit der Stromoszillationen in schwach gekoppelten Halbleiterübergittern — •M. Rogozia und H.T. Grahn — Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Berlin

Selbstoszillationen des Stromes in schwach gekoppelten Halbleiterübergittern zeigen Frequenzen zwischen einigen hundert kHz und 10 GHz abhängig von den Probenparametern, insbesondere der Barrierenbreite und -höhe. Der Transport der Ladungsträger basiert auf sequentiellem resonanten Tunneln zwischen benachbarten Quantentöpfen. Innerhalb eines gewissen Spannungsbereiches kann die Frequenz maxmimal um einen Faktor drei kontinuierlich variiert werden. Für eine bestimmte Barrierenbreite wird durch eine größere Spannungsänderung die effektive Barrierenhöhe reduziert, was eine um bis zu zwei Größenordungen höhere Frequenz zur Folge hat. Eine systematische Untersuchung der Frequenzen für verschiedene Übergitter zeigt eine exponentielle Abhängigkeit von der Barrierenbreite und der effektiven Barrierenhöhe, die mit Hilfe eines semiklassischen „Escape-Time“-Modells sehr gut beschrieben werden kann. Der Absolutwert der berechneten Frequenzen stimmt mit dem gemessenen Wert gut überein. Mit diesem Modell kann man somit die erwartete Frequenz in den verschiedenen Spannungsbereichen allein aus den Übergitterparametern mit einer hohen Genauigkeit vorhersagen.