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B4: Lateraler Transport in oxidischen Feldeffekt-Strukturen

Der Einfluss piezoelektrischer Kopplungseffekte an oxidischen Heterostruktur-Grenzflächen wie beispielsweise der (Mg,Zn)O/ZnO Grenzfläche auf deren elektrische und elektronische Eigenschaften wird in diesem Projekt untersucht und in Bauelementen verwertet. Grundlegend dafür ist das Verständnis des Einflusses der spontanen Polarisation zum einen und zum anderen der Einfluss der piezoelektrischen Polarisation der beiden Halbleiterschichten. Um diese beiden Anteile der Kopplung getrennt voneinander zu bestimmen, sind (Mg,Zn)O Heterostrukturen mit verschiedenen Kristallorientierungen zu wachsen. Zusätzlich beeinflusst die Schichtfolge die Polarisation der Einzelschichten und somit die piezoelektrische Kopplung an der Grenzfläche und wird daher zur Trennung der beiden Anteile der Polarisation verwandt.

Die Verspannung der Einzelschichten ist ursächlich für die piezoelektrische Polarisation. Daher werden die Schichtsysteme detailliert strukturell charakterisiert. Die Kopplungsstärke selbst wird durch die Bestimmung der Konzentration des an der Grenzfläche lokalisierten Elektronengases ermittelt. Anhand dieser Daten ist es im folgenden möglich, die polarisationsinduzierten Kopplungseffekte für das Design von Bauelementen wie Feldeffekttransistoren zu nutzen. Insbesondere ist die Realisierung und Optimierung transparenter high electron mobility Transistoren Ziel dieser Förderperiode.