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Regensburg 2002 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 8: Heterostrukturen II

HL 8.4: Talk

Monday, March 11, 2002, 16:15–16:30, H14

Herstellung von 2D-Löchergasen in undotierten AlxGa1−xAs / GaAs / AlxGa1−xAs-Heterostrukturen durch Dotierung mit fokussierten Ionenstrahlen — •Cedrik Meier1, Christof Riedesel2, Dirk Reuter2 und Andreas D. Wieck21Laboratorium für Festkörperphysik, Gerhard-Mercator Universität Duisburg, D-47048 Duisburg — 2Angewandte Festkörperphysik, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum

Durch Dotierung von III/V-Heterostrukturen mit fokussierten Ionenstrahlen ist es möglich, lateral aufgelöste 2D-Elektronengase zu erzeugen. Die Herstellung von Löchergasen mit dieser Technologie auf Basis desselben Ausgangsmaterials würde den Weg zu bipolaren 2D-Bauelementen öffnen. Als Basismaterial wurde eine Heterostruktur mit einem GaAs-Quantentopf in 180 nm Tiefe verwendet, die für die Implantation beider Ionensorten optimiert war. Durch Implantation mit Be konnten 2D-Löchergase erzeugt werden, die bei Zimmertemperatur Beweglichkeiten von ca. 200 cm2/Vs bei Löcherdichten von etwa p=4x1011 cm−2 aufwiesen. Bei tiefen Temperaturen konnten Löcherbeweglichkeiten von bis zu 4.000 cm2/Vs beobachtet werden. Mithilfe von Magnetotransportmessungen kann eindeutig gezeigt werden, dass es dabei nicht zur Bildung eines parallelleitenden Kanals kommt. Durch Implantation von Silizium in dieselbe Heterostruktur ist es auch gelungen, ein 2D-Elektronengas in der Heterostruktur zu erzeugen. Die dabei erreichten Beweglichkeiten liegen bei Zimmertemperatur bei etwa 4.000 cm2/Vs. Durch Implantation von Be- und Si-Ionen in verschiedenen Probenbereichen können bipolare 2D-Bauelemente, wie z. B. eine 2D-Diode realisiert werden.

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