Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 11: Poster 1

HL 11.17: Poster

Montag, 11. März 2002, 17:00–19:30, Poster A

Co/p-InAs(110): Ein durch Co-Inseln induziertes zweidimensionales Elektronensystem bestehend aus Elektronenpfützen — •J. Wiebe¹, M. Morgenstern¹, A. Wachowiak¹, M. Getzlaff¹, J. Klijn¹, L. Plucinski², R.L. Johnson² und R. Wiesendanger¹ — ¹Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg, Jungiusstrasse 11, D–20355 Hamburg — ²II. Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg, Luruper Chaussee 149, D–22671 Hamburg

Die Bedeckungsabhängigkeit der Co-induzierten Bandverbiegung auf p-InAs(110) (N_A = 4.6 × 10¹⁷ cm⁻³) wurde mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie untersucht und unter Zuhilfenahme der mittels Rastertunnelmikroskopie (RTM) bestimmten Adsorbatanordnung interpretiert. Bei Raumtemperaturdeposition des Co ergaben sich kleine Co-Inseln bestehend aus 10-100 Atomen, deren Dichte der Volumendichte des Co entspricht. Bei kleinen Bedeckungen gibt jede dieser Inseln ein Elektron an das Substrat ab, bei höherer Bedeckung reduziert sich die Anzahl der pro Insel abgegebenen Elektronen bis eine Sättigungsbandverbiegung von 560 meV erreicht ist.

Ein zweidimensionales Elektronengas wurde bereits bei einer Bandverbiegung von 420 meV (20 % Bedeckung) detektiert, obwohl eine eindimensionale Lösung der Poisson-Schrödigergleichung eine Subbandenergie 80 meV oberhalb des Ferminiveaus voraussagt. Die Diskrepanz ist vermutlich eine Folge der durch die inhomogene Inseldichte bedingten, langreichweitigen Potentialfluktuationen an der Oberfläche, d.h. die Elektronen halten sich pfützenartig nur in Gebieten hoher Co-Inseldichte auf. Wir schätzen ab, dass jede dieser Pfützen ca. 2 Elektronen beinhaltet.