Ballistischer Transport in nanoskaligen Si/SiGe-Heterofeldeffektstrukturen

Im Elektronenkanal modulationsdotierter Si/SiGe-Hetero-feld-effekttransistoren werden durch Nanostrukturierung der Oberfläche ein- bzw. nulldimensionale elektronische Systeme erzeugt. Die Nanostrukturierung erfolgt entweder durch dynamisches Pflügen eines Resists mit dem Raster-kraftmikroskop oder durch Elektronenstrahllithographie und anschließendes materialselektives naß-chemisches Ätzen. Die minimalen Strukturabmessungen liegen bei etwa 15 nm. In Quantenpunktkontakten läßt sich bei T = 4.2 K die sukzessive Besetzung eindimensionaler Subbänder mit steigender Gatespannung beobachten. Unter endlicher Drainspannung führt die Auf-heizung von Elektronen zu negativ differentiellem Leitwert in der Strom-Spannungs-Kennlinie. Neben ballistischen
Effekten finden sich in einigen Quantenpunktkontakten und in lithographisch erzeugten Quantenpunkten auch Einzelelektroneneffekte, die als Coulomb-Blockade-Oszillationen im Leitwert sichtbar sind.