Dieter Schmerek, Dissertation, Fachbereich Physik der Universitä ;t Hamburg, 1999 :

"Kapazitätsspektroskopie an Quantendrähten und Quantenpunkten"


Schlagwörter: Quantenstrukturen, Halbleiter, Kapazitätsspektroskopie
Summary

Kurzfassung

Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung des Grundzustands von Quantendrähten mit Kapazitätsspektroskopie. Die Proben wurden auf MIS-Heterostrukturen des Materialsystems AlGaAs/GaAs mittels Elektronenstrahllithographie hergestellt. Zur Erzeugung von Quantenpunkten mit abstimmbarem Einschlußpotential wurde ein neues, relativ aufwendiges Präparationsverfahren entwickelt, bei dem als Isolator eine Schicht Siliziumdioxid bzw. elektronenstrahlsensitiver Negativlack zum Einsatz kam. Die Untersuchung der Proben erfolgte mittels eines hochsensiblen Kapazitätsmeßverfahrens. Dieses Meßverfahren wurde mit einem kommerziellen Kryo-Rastertunnelmikroskop kombiniert, um lateral ortsaufgelöste Kapazitätsspektroskopie an Halbleiterstrukturen bei Heliumtemperatur zu ermöglichen. Im Rahmen der Lokalen Dichtenäherung werden in dieser Arbeit Modellrechnungen zur Simulation von Quantendrähten und Quantenpunkten mit abstimmbarem Einschlußpotential vorgestellt.

Titel

Kurzfassung

Summary

: Capacitance spectroscopy on quantum wires and quantum dots The ground state of one-dimensional electronic systems (quantum wires) is investigated by capacitance spectroscopy. The samples are fabricated by electron beam-lithography on AlGaAs/GaAs metal-insulator-semiconductor (MIS-type) heterostructures. For the fabrication of quatum dots with tunable confinement potential a new method requiring a relatively high number of process steps has been developed, which uses a layer of Si3N4/SiO2 or electron-sensitve negativ resist as insulator. The samples are investigated by a high-sensitive capacitance method. This capacitance method is combined with a commercial cryo scanning-tunneling-microscope to enable laterally space resolved capacitance spectroscopy on semiconductor structures at the temperature of liquid helium. To simulate the behaviour of quantum wires and quantum dots with tunable confinement potential, model calculations in terms of local-density approximation are carried out.