Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe
HL: Halbleiterphysik
HL 42: Elektronentheorie
HL 42.2: Vortrag
Freitag, 31. März 2000, 10:45–11:00, H14
Modellierung von Silizium-kompatiblen resonanten Tunnelbauelementen — •C. Strahberger und P. Vogl — Walter Schottky Institut und Physik Department, Technische Universität München, Am Coulombwall, 85748 Garching
Die Isolatoren CdF2 und CaF2 sind gute Kandidaten für Quantenbauelemente bei Raumtemperatur, da sie pseudomorph auf Si wachsen und sehr hohe Banddiskontinuitäten von mehreren eV zwischen CdF2/CaF2 und CaF2/Si-Substrat bestehen. Wir präsentieren ballistische Transportrechnungen auf der Basis einer Tight-Binding Mehrkanal-Streutheorie zu resonanten Tunneldioden mit dotiertem Si bzw. Al Kontakten. Als Barrieren enthalten sie einige Atomlagen CaF2, während als Topfmaterial CdF2 dient, das ebenfalls Isolator ist und die gleiche Fluorit-Struktur besitzt. Wir sagen eine starke Abhängigkeit der I-V-Charakteristiken von der Orientierung des Si-Substrats voraus: Während die Rechnungen für [111]-Strukturen keinerlei negativ differentiellen Widerstand liefern, sagen sie für [001]-Orientierung mehrere ausgeprägte Resonanzen voraus. Dieses Ergebnis läßt sich anschaulich physikalisch verstehen. Inkorporiert man Grenzflächenrauigkeiten in das mikroskopische Modell, so brechen diese die Symmetrie und führen für beide Wachstumsrichtungen zu deutlichen Resonanzen. Die Ergebnisse erklären die teilweise widersprüchlichen experimentellen Daten. [Izumi et al., Jpn. J. Appl. Phys. 36 1849 (1997); Watanabe et al., Jpn. J. Appl. Phys. 38 L116 (1999)]