Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 22: Transport im hohen Magnetfeld/Quanten-Hall-Effekt

HL 22.9: Vortrag

Dienstag, 9. März 2004, 17:15–17:30, H14

Spin-polarisierte Randzustände von Quanten-Hall Systemen auf Siliziumbasis — •Carsten A. G. Kentsch und Dieter P. Kern — Institut für Angewandte Physik, Auf der Morgenstelle 10, 72076 Tübingen

Spin-polarisierte Elektronen finden sich in den Randzuständen zweidimensionaler Elektronengase (2DEG) im starken Magnetfeld. Sie können dazu dienen, mittels Transportmessungen Streuung zwischen Spinzuständen zu untersuchen. 2DEG-Systeme in Silizium erfahren in letzter Zeit wieder Beachtung, da das Hauptisotop von Silizium keinen Kernspin hat und somit die Spin-Streuung von Elektronen mit dem Grundmaterial viel geringer ausfällt als z.B. bei GaAs. Eine längere Lebensdauer spin-polarisierter Elektronen ist die Folge. Diese können zur Detektion von Kerndrehimpuls-Zustände von gezielt eingebrachten Phosphoratomen dienen, die sich als Quanten-Bits in Quanten-Computern eignen.

Es wurden Hallbar-Srukturen auf Basis von MOSFET-Transistoren mit Poly-Silizium Topgate hergestellt und bei 8 Tesla und 1,5 Kelvin charakterisiert. Landau-Niveaus wurden bis zum n=1 Niveau bei Shubnikov-de Haas Oszillationen beobachtet. Die Randzustände sollen durch Split-Gate Anordnungen im Topgate manipuliert werden.