Browsing by Author "Pohlt, Michael"

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Exzitonen in gekoppelten 2d Elektronen- und 2d Lochgasen
(2001) Pohlt, Michael; Klitzing, Klaus von (Prof. Dr.)
Gegenstand der Arbeit ist die Herstellung und Untersuchung von gekoppelten 2d Elektronen- und Lochsystemen. Für solche Systeme werden bei ausreichend geringem Abstand zwischen der Elektronen- und der Lochschicht auf Grund der anziehenden Coulombwechselwirkung neuartige Zustände des Vielteilchensystems erwartet. Bei tiefen Temperaturen sollen sich räumlich indirekte Exzitonen bilden und einen Kosterlitz Thouless Phasenübergang zeigen. Es wurden Abstnde zwischen dem Elektronen- und dem Lochsystem bis herunter zu 15,3 nm realisiert. Zunächst wird eingehend beschrieben, wie im GaAs/AlGaAs Materialsystem ein Transistor aufgebaut werden kann, bei dem sich eine Elektronen- und eine Lochschicht in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Beide leitfähigen Schichten besitzen mehrere Kontakte; zu deren Herstellung wurde ein Verfahren aufgebaut und entwickelt, das auf der Kombination von Molekularstrahlepitaxie und fokussierter Ionenstrahlimplantation, die während einer Wachstumsunterbrechung durchgeführt wird, basiert. Im weiteren wird beschrieben, wie die Prozessierung der Probe durchgeführt werden muß und die Kontakte angeschlossen werden. Es werden Transportmessungen gezeigt und die grundsätzlichen Eigenschaften des neuartigen Doppellagentransistors demonstriert. Im zweiten Teil der Arbeit werden die thermodynamischen Eigenschaften des 2d Elektronen- und Lochsystems mit Hilfe von Kapazitätsmessungen untersucht. Die Magnetooszillationen der Kapazitätsmessungen lassen die unabhängige Bestimmung der Dichte des Ladungssystems zu und sind durch die magnetfeldabhängige Kompressibilität des Elektronensystems verständlich. Bei geringsten und identischen Dichten zwischen dem Elektronen- und dem Lochsystem zeigt sich bei tiefsten Temperaturen ein Peak in der Kapazität, der durch die Bildung von Exzitonen erklärt werden kann. Das Verhalten des Peaks in Abhängigkeit der Temperatur und dem Magnetfeld wird diskutiert.