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HL: Halbleiterphysik

HL 11: Poster I

HL 11.2: Poster

Monday, March 17, 1997, 15:30–18:30, Z

Tunnelbauelemente mit negativ differentiellem Widerstand auf Si-Basis? — •R. Oberhuber, G. Zandler und P. Vogl — Walter Schottky Institut und Physik Department, Technische Universität München, Am Coulombwall, 85748 Garching

Zur Klärung der Realisierungsmöglichkeiten von Silizium-Bauelementen mit negativ differentiellem Widerstand (NDR) bei Zimmertemperatur wurde die Ladungsträgerdynamik in hochdotierten p−n Dioden aus Si und SiGe bei hohen elektrischen Feldern mittels eines gewichteten Monte-Carlo-Verfahren berechnet. Insbesondere haben wir untersucht, ob sich trotz der indirekten Bandlücke von Si durch die Bildung von Wannier-Stark-Zuständen in sehr hohen Feldern oder durch Si/SiGe Multiquantentalstrukturen die Impulserhaltung soweit aufweichen läßt, daß man eine mit III-V Halbleitern vergleichbare Zener- bzw. Esaki-Tunnelgeneration erhalten kann. Es zeigt sich, daß die Tunnelraten vom Valenzband ins Leitunsgband in Silizium selbst unter der Annahme verschwindend klein bleiben, daß die Impulserhaltung keine Einschränkung darstellt. Dies läßt sich allein aus der im Vergleich zu III-V Materialien ungünstigen Zustandsdichte in Si/SiGe erklären. Ebenso ergeben sich durch phonon- und defektinduziertes Tunneln keine hinreichend großen Generationsraten, die eine Realisierung von NDR-Bauelementen erfolgreich erscheinen lassen.