Browsing by Author "Wilhelm, Ulf"

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    Präparation und elektrische Charakterisierung elektrostatisch gekoppelter Quantendotsysteme - eine Realisierung des Anderson-Störstellenmodells
    (2000) Wilhelm, Ulf; Klitzing, Klaus von (Prof. Dr.)
    Diese Arbeit beschäftigt sich mit Wechselwirkungseffekten zwischen stark elektrostatisch gekoppelten Elektronensystemen. Grundlage der Untersuchungen bilden elektrische Transportmessungen durch zwei parallel-geschaltete, elektrisch voneinander isolierte, Einzelelektronen-Tunneltransistoren (SET). Die verwendeten Proben basieren auf mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie gewachsenen GaAs-AlGaAs Heterostrukturen. Zur lateralen Strukturierung der beiden so definierten zweidimensionalen Elektronensysteme wurde ein Trockenätzverfahren (RIE) eingesetzt. Durch Optimierung der Probengeometrie und des Präparationsverfahrens konnten geätzte "Inplane-Gate"-SET-Strukturen realisiert werden, die sinnvolle Alternativen im Hinblick auf Qualität und Ladeenergie zu herkömmlichen Anordnungen mit Metallgates ("Split-Gate"-Anordnung) darstellen. Die demonstrierte getrennte Kontaktierung, die starke elektrostatische Kopplung der Elektroneninseln und die Möglichkeit eine starke Tunnelkopplung zwischen Elektroneninseln und Zuleitungen kontrolliert einzustellen sind unabdingbare Voraussetzungen für eine der Kernaussagen dieser Arbeit. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals das Anderson-Störstellen-Modell, ein aus der Kondophysik bekanntes Standardmodell, auf die Physik des rein elektrostatisch gekoppelten Doppel-SET-Systems angewandt. Es sagt eine spinlose Kondo-Resonanz im Bereich starker Tunnelkopplung zwischen Elektroneninseln und Zuleitungen voraus. Diese Vorhersagen konnten in unserem System bestätigt werden. Als Funktion der "Source-Drain"-Spannung ergibt sich ein Leitwertmaximum, die sogenannte Kondo-Resonanz. Eine maßgebliche Beteiligung von Spineffekten konnte experimentell ausgeschlossen werden. Die Ergebnisse bestätigen Untersuchungen an ungekoppelten Einzel-SET. Das hier vorgestellte System erweitert jedoch die Möglichkeiten der Untersuchung der den Effekt verursachenden korrelierten Prozesse erheblich.