Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 42: Elektronentheorie

HL 42.12: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 13:15–13:30, H14

Coulomb-Lücke in einem zweidimensionalen Elektronengas: eine Computersimulation — •M. Hofmann, M. Bockstedte und O. Pankratov — Theoretische Festkörperphysik, Technische Physik III, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen

Seit der Skalierungstheorie von Abrahams et al. [1] geht man davon aus, daß es in einem 2DEG weder eine metallische Phase noch delokalisierte Zustände gibt. Kravchenko et al. [2] fanden dagegen bei einer kritischen Elektronendichte einen Metall-Isolator-Übergang (MIÜ) in hochmobilen Si-MOSFET-Strukturen, der durch die Elektron-Elektron-Wechselwirkung induziert sein soll. In [3] wird über experimentelle Anzeichen für eine Coulomb-Lücke (CL) in der Zustandsdichte im isolierenden Regime berichtet. Für große Störstellenabstände (klass. Grenzfall) wurde die Existenz der CL in der Literatur numerisch bestätigt. Weiterhin wurde die CL mittels eines abstrahierenden Quanten-Coulomb-Glas-Modells gefunden. Unklar ist, was mit der CL bei einem eventuell auftretenden MIÜ passiert. Wir stellen eine Methode vor, die mittels einer exakten Diagonalisierung die Zustandsdichte und Elektronenverteilung für realistische, ungeordnete 2D-Halbleiterstrukturen sowohl für die isolierende als auch metallische Phase zu berechnen erlaubt. Wir haben mit dieser Methode eine CL gefunden und diskutieren diese für verschiedene Elektronendichten und Dotierkonzentrationen.

[1] E. Abrahams et al., Phys. Rev. Lett. 42, 673 (1979).

[2] S. V. Kravchenko et al., Phys. Rev. B 50, 8039 (1994).

[3] S. V. Kravchenko et al., Phys. Rev. B 51, 7038 (1995).