Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 6: Poster
DF 6.5: Poster
Mittwoch, 13. März 2002, 14:30–18:00, Poster Chemie C
Ladungstransport in dünnen SrTiO3-Schichten — •Oswaldo Moran1 und Rudolf Schneider2 — 1Fakultät für Physik, Universität Karlsruhe, 76131 Karlsruhe — 2Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Festkörperphysik, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe
Der Ladungstransport in 2 bis 30 nm dicken epitaktischen SrTiO3(STO)-Schichten wurde mit Hilfe von YBaCuO/STO/Au-Multilagen untersucht. Messungen der Leitfähigkeit in Abhängigkeit von Temperatur, Spannung und Schichtdicke ergaben, dass Ladung durch direktes oder resonantes Tunneln und durch Hopping über eine kleine Zahl lokalisierter Zustände im STO transportiert wird. Elastisches Tunneln wurde an einer nominell 2 nm dicken STO-Schicht beobachtet, woraus die Energielücke von YBaCuO auf ca. 20 meV bei 77 K abgeschätzt wurde. In dickeren STO-Schichten dominierte inelastischer Hopping-Transport über zwei bis vier lokalisierte Zustände. Bei hohen Temperaturen oder hohen Spannungen wurde in mehr als 20 nm dicken Schichten ein Übergang zu VRH-Verhalten beobachtet. Die Beschreibung der Messergebnisse durch theoretische Modelle ergab einen Radius der lokalisierten Zustände von 4,6·10−8 cm, eine hohe Defektzustandsdichte von 6·1019 eV−1cm−3 und eine STO-Barrierenhöhe von 0,4 eV.