Regensburg 2002 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 2: Transporteigenschaften

HL 2.10: Talk

Monday, March 11, 2002, 12:45–13:00, H13

Verstärkung und Schalteffekte in nanoelektronischen GaAs/AlGaAs Y-Schaltern — •Lukas Worschech, Stephan Reitzenstein, Peter Hartmann, Andreas Schliemann und Alfred Forchel — Technische Physik, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg

Als nanoelektronische Y-Schalter bezeichnete Verzweigungsbereiche von 3 elektrischen Leiterbahnen mit einer Breite in der Größenordnung der Fermiwellenlänge erlauben es, ballistisches Schalten von Elektronen zu beobachten. Wir haben mit Hilfe von Elektronenstrahllithographie und nasschemischen Ätzverfahren Y-Schalter mit Längen des Schaltbereichs von wenigen 10 nm in modulationsdotierten GaAs/AlGaAs Heterostrukturen hergestellt und diese hinsichtlich ihrer Transporteigenschaften untersucht.

Im nicht linearen Transportbereich mit Vorwärtsspannungen von bis zu 3V konnte ein über Sidegates induziertes Schalten nachgewiesen werden. Es zeigte sich hierbei, dass die Schalteffizienz mit steigender Vorwärtsspannung zunimmt. Eine an den Ästen detektierte Verstärkung der Gatespannungsdifferenz von über 30 bei einer Vorwärtsspannung von 3V wurde beobachtet. Durch geeignete Rückkopplung der Ausgangsspannung war es möglich, mit einer Spannungsänderung von wenigen µV an einem Sidegate eine Änderung d r Ausgangsspannung im Volt-Bereich zu induzieren. Eine bei dieser Konfiguration auftretende Schalthysterese erlaubt es, den Y-Schalter als nanoelektronischen Schmitt-Trigger einzusetzen.