Arnold Sommerfeld-Preis der BAdW: Nanoelektronik mit Y-Schaltern und Quantendrähten

Abb. 1: Skizze des Leitungsbandverlaufs in Abhängigkeit der Schichtdicke einer Halbleiterschichtenfolge aus GaAs und AlGaAs. an der Grenzschicht der beiden Halbleitermaterialien bilden sich quantisierte Subbänder aus. Ist nur ein Subband durch eine genau abgestimmte Dotierung besetzt, so erhält man ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG). Derartige Strukturen können in sehr hoher Qualität mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie hergestellt werden. Die Wachstumsrichtung ist als z-Achse bezeichnet. Die Dotierung mit Silizium ist auf den Bereich der AlGaAs-Schicht begrenzt. Insbesondere befinden sich keine ionisierten Donatoren (Kreuze) in unmittelbarer Umgebung des 2DEG, was eine Rückstreuung der Elektronen stark unterdrückt. Das dünne 2DEG ist daher hochmobil und geeignet für schnelle Schalter.

Abb. 1: Skizze des Leitungsbandverlaufs in Abhängigkeit der Schichtdicke einer Halbleiterschichtenfolge aus GaAs und AlGaAs. an der Grenzschicht der beiden Halbleitermaterialien bilden sich quantisierte Subbänder aus. Ist nur ein Subband durch eine genau abgestimmte Dotierung besetzt, so erhält man ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG). Derartige Strukturen können in sehr hoher Qualität mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie hergestellt werden. Die Wachstumsrichtung ist als z-Achse bezeichnet. Die Dotierung mit Silizium ist auf den Bereich der AlGaAs-Schicht begrenzt. Insbesondere befinden sich keine ionisierten Donatoren (Kreuze) in unmittelbarer Umgebung des 2DEG, was eine Rückstreuung der Elektronen stark unterdrückt. Das dünne 2DEG ist daher hochmobil und geeignet für schnelle Schalter.

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