Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 41: Hauptvortrag

HL 41.1: Hauptvortrag

Freitag, 15. März 2002, 11:15–12:00, H15

Modelle und Realisierungen pyroelektronischer und pyrosensorischer AlGaN/GaN-basierender Bauelemente — •Oliver Ambacher — Walter Schottky Institut, Am Coulombwall, D-85748 Garching

Die Moeglichkeit des elektronischen Transports in Halbleiterstrukturen mit hoher spontaner Polarisation und grossen piezoelektrischen Koeffizienten eroeffnet die Forschungsfelder der Pyroelektronik und Pyrosensorik. Der pyroelektrische Charakter der Gruppe-III-Nitride mit hexagonaler Kristallstruktur schafft einen neuen Freiheitsgrad bei dem Design von elektronischen Bauelementen. Sprunghafte Aenderungen der pyroelektrischen Polarisation an AlGaN/GaN-Grenz- und Oberflaechen fuehren zu gebundenen Ladungen mit hohen Flaechenladungsdichten. Diese koennen zur Bildung von zweidimensionalen Elektronengasen mit grossen Ladungstraegerdichten und hohen Saettigungsgeschwindigkeiten genutzt werden. Dies sind ideale Voraussetzung fuer die Prozessierung von Leistungs-Transistoren und Mikrowellen-Verstaerkern. Jede Manipulation der polarisationsinduzierten Oberflaechenladung von AlGaN/GaN-Heterostrukturen fuehrt zu einer Aenderung der Ladungstraegerdichte des 2DEGs. Dieser Effekt kann zur Fertigung robuster, sehr sensitiver Detektoren sowohl fuer Ionen, als auch fuer den Nachweis polarer Fluessigkeiten oder giftiger Gase ausgenutzt werden. Im Verlaufe des Vortrags werden die physikalischen Ursachen fuer die pyroelektrischen Eigenschaften der Gruppe-III-Nitride erklaert, die Herstellung von AlGaN/GaN-basierenden Hochfrequenz-Leistungsbauelementen vorgestellt und die Funktion pyroelektrischer Sensoren diskutiert.