Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 34: Transporteigenschaften

HL 34.3: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2003, 17:15–17:30, POT/81

Spannungsverstärkung in nanoelektronischen GaAs/AlGaAs Y-Schaltern — •Stephan Reitzenstein, Lukas Worschech, David Hartmann, Peter Hartmann, Martin Kamp und Alfred Forchel — Technische Physik, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg

Mittels hochauflösender Elektronenstrahllithographie und nasschemischem Ätzen wurden nanoelektronische Y-Verzweigungen (Y-Schalter) in modulationsdotierten GaAs/AlGaAs Heterostrukturen hergestellt. Die elektrischen Eigenschaften dieser Verzweigungen werden über in situ hergestellte, seitliche Gates kontrolliert.

Ein somit hergestellter Y-Schalter kann als kompakter nanoelektronischer Differenzverstärker eingesetzt werden. Um dies zu zeigen, wurden im nicht linearen Transportregime Spannungsdifferenzen an die seitlichen Gates gelegt und die daraus resultierende Spannungsdifferenz an den Ästen untersucht. In dieser Konfiguration wurden differenzielle Spannungsverstärkungen von bis zu 30 detektiert. Nähere Untersuchungen ergaben, dass die beobachtete Verstärkung stark von der anliegenden Vorwärtsspannung abhängt und superlinear mit dieser ansteigt [1].

Als Ursache für die superlinear ansteigende Schalteffizienz wurde die kapazitive Kopplung der Äste identifiziert. Diese intrinsische Kopplung verstärkt den Effekt der externen Gates in einem Maße, dass es bei einer Vorwärtsspannung von 1.75 V zu einer Verdopplung der Schalteffizienz kommt.

[1] S. Reitzenstein, L. Worschech, P. Hartmann, M. Kamp, A. Forchel, Phys. Rev. Lett. 89, 226804 (2002)