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Magnetotransportmessungen an AFM-strukturierten zweidimensionalen Elektronengasen auf GaAs-AlGaAs-Spaltkanten

URN to cite this document: urn:nbn:de:bvb:355-epub-130434

Reinwald, Elisabeth (2010) Magnetotransportmessungen an AFM-strukturierten zweidimensionalen Elektronengasen auf GaAs-AlGaAs-Spaltkanten. PhD, Universität Regensburg

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Abstract (German)

In dieser Arbeit wurde ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG) auf der (110)-Spaltfläche einer GaAs/AlGaAs(001)-Heterostruktur mittels Spaltflächenwachstum (cleaved edge overgrowth, CEO) hergestellt und zweidimensional moduliert.
Die Modulation dieses 2DEG in einer Richtung erfolgte durch ein senkrecht darunter liegendes Übergitter der GaAs/AlGaAs(001)-Heterostruktur.
Senkrecht dazu wurde auf der Spaltfläche mittels lokaler anodischer Oxidation (LAO) mit dem Rasterkraftmikroskop (atomic force microscope, AFM) ein zweites modulierendes Liniengitter erzeugt.
Bei der LAO wird zwischen der Spitze des AFM und der GaAs-Probenoberfläche eine elektrische Spannung angelegt. Da der natürliche Wasserfilm auf der Oberfläche als Elektrolyt wirkt, wird die GaAs-Oberfläche lokal unter der AFM-Spitze oxidiert. Dieses Oxid führt zu einer Bandverbiegung, so dass das 2DEG unter dem Oxid lokal verarmt wird.
An derartig strukturierten Systemen zeigten Magnetotransportmessungen, dass es tatsächlich möglich ist, mit der Methode der lokalen anodischen Oxidation ausreichend große Flächen zu modulieren. Auf den Spaltflächen gelang der Nachweis einer zweidimensionalen Modulation des Elektronengases.

Translation of the abstract (English)

In this thesis a two dimensional electron gas (2DEG) on a (110) cleavage plane of a GaAs/AlGaAs(001) heterostructure was produced by means of cleaved edge overgrowth (CEO) and modulated in two dimensions.
The 2DEG was modulated in one direction by a superlattice of the subjacent GaAs/AlGaAs(001) heterostructure. A second modulation, perpendicular to the first was realized by local anodic oxidation (LAO) with an atomic force microscope (AFM).
For the process of LAO an electric voltage is applied between the tip of the AFM and the surfache of the GaAs. The natural water film on the surface acts as electrolyte so that the GaAs surface is locally oxidized underneath the AFM tip. This oxide leads to a band bending so that the 2DEG underneath the oxide is locally depleted.
On these systems magnetotransport measurements revealed that it is actually possible to modulate 2DEGs on a sufficient large area by local anodic oxidation. On the cleaved surfaces the influence of the two dimensional modulation on the electron gas has been demonstrated.

Item Type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Referee:	Prof. Dr. Werner Wegscheider and Prof. Dr. Franz Gießibl
Date of exam:	02 February 2010
Institutions:	Physics > Institute of Experimental and Applied Physics > Retired Professors > Group Werner Wegscheider
Keywords:	Halbleiter, semiconductor, 2DEG, 2DES, cleaved edge overgrowth, CEO, Spaltfläche, Modulation, Magnetotransport, Übergitter, superlattice, GaAs, AlGaAs, Galliumarsenid, Aluminiumgalliumarsenid, (110), Heterostruktur, heterostructure, Lokale anodische Oxidation, local anodic oxidation, LAO, Rasterkraftmikroskop, atomic force microscope, AFM, zweidimensionale Modualtion, two dimensional modulation
Subjects:	500 Science > 530 Physics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Owner:	Universitätsbibliothek Regensburg
Deposited On:	21 Apr 2010 09:06
Last Modified:	21 Jul 2011 00:20
Item ID:	13043

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