@PhdThesis{duepublico_mods_00023919,
  author = 	{Do, Quoc Thai},
  title = 	{Ein Beitrag zur Entwicklung des $\Omega$-Gate InAs Nanodraht-Transistors},
  year = 	{2011},
  month = 	{Apr},
  day = 	{27},
  keywords = 	{Nanotechnologie; Nanoelektronik; InAs-Nanodraht; Nanodraht-Feldeffekt-Transitor},
  abstract = 	{Seit mehr als 50 Jahren ist der Nanowhisker bzw. Nanodraht Gegenstand intensiver Forschung und geh{\"o}rt somit zu den grundlegenden Themen der Nanotechnologie. Angesichts der rasanten Entwicklung im nanotechnologischen Bereich gewinnen  Nanodr{\"a}hte mehr und mehr an Bedeutung f{\"u}r die physikalischen Eigenschaften von InAs-Nanodr{\"a}hten und leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung des Forschungsfeldes.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden InAs-Nanodr{\"a}hte aus der Vapor-Liquid-Solid Epitaxie auf ihre elektrischen Eigenschaften untersucht und als Nanodraht-Feldeffekttransistor charakterisiert. Hierf{\"u}r war es n{\"o}tig, sowohl entscheidende Prozessschritte f{\"u}r die Nanostrukturierung bzw. Nanokontaktierung zu entwickeln, als auch diese Prozesse f{\"u}r die Herstellung von InAs-Nanodraht-Feldeffekttransistoren in einen Gesamtprozess zu integrieren. Gegenstand dieser Arbeit ist auch die elektrische Charakterisierung der InAs-Nanodr{\"a}hte mittels Conductive-AFM, um die Materialparameter  zu bestimmen. Hierzu wurde ein Standard-AFM ausgebaut, wodurch die direkte elektrische Kontaktierung erfolgreich umgesetzt werden konnte. 
Mit dem Einsatz der Elektronenstrahl-Lithografie als indirekte Kontaktierungstechnik konnten zus{\"a}tzlich die bekannten Vierpunkt-und TLM-Messmethoden auf die freiliegenden Nanodr{\"a}hte angewandt werden. Somit war es m{\"o}glich die InAs-Nanodr{\"a}hte auch auf ihre elektrischen Eigenschaften hin zu untersuchen. Die theoretische Beschreibung der TLM Messergebisse konnte {\"u}bereinstimmend auf die Messergebnisse der Nanodr{\"a}hte verifiziert werden. Dabei zeigten die InAs-Nanodr{\"a}hte spezifische Kontaktwiderst{\"a}nde im Bereich 10E-6 {\textohm}cm2 und spezifische Widerst{\"a}nde im Bereich 10E-3 {\textohm}cm, was {\"u}berzeugend eine hohe kristalline Qualit{\"a}t der InAs-Nanodr{\"a}hte belegt. Es konnte ebenfalls die Dotierung der InAs-Nanodr{\"a}hte im Bereich von einigen 10E+17cm-3 ermittelt werden. Weiterhin wurde beobachtet, dass die InAs-Nanodr{\"a}hte starke Oberfl{\"a}chenleitf{\"a}higkeit aufweisen. Durch die SiNx-Passivierung der Nanodrahtoberfl{\"a}che konnte der Leitwert des Nanodrahtes um den Faktor 10 erh{\"o}ht werden. Dieses Resultat deutet auf eine Oberfl{\"a}chensensitivit{\"a}t des InAs-Nanodrahtes hin.
Die Zusammenf{\"u}hrung der in dieser Arbeit entwickelten e-Beam Prozesse mit bereits bestehenden lithographischen Prozessen, erlaubte die Herstellung von Nanodraht-Transistoren mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften f{\"u}r Kanall{\"a}ngen zwischen 1 {\textmu}m bis 4 {\textmu}m mit Gateisolatoren bis zu 10 nm. In Anbetracht der relativ hohen Gatel{\"a}ngen und dicken Gateisolatoren zeigten die Transistoren vergleichsweise hohe Stromdichten bis zu 3 A/mm bzw. Steilheiten bis zu 2,7 S/mm. Die Skalierbarkeit der NW-FET`s konnte auch im Zusammenhang mit den Dicken des Gateisolators gezeigt werden. Die Beweglichkeit konnte aus den Transistordaten von 10.000 cm2/Vs bestimmt werden. Dieses Resultat weist wiederum auf hohe kristalline Eigenschaften des InAs-Nanodrahtes hin. Zudem erfolgte eine Charakterisierung der Transistoren in Abh{\"a}ngigkeit der Nanodrahtradien und Gatel{\"a}ngen.
Aufbauend auf dem Iniguez „Charge-Control-Model`` f{\"u}r den Koaxial-Gate-MISFET konnte durch die Erweiterung des Kapazit{\"a}tsmodells der {\textohm}-Gate-MISFET beschrieben und Simulationen durchgef{\"u}hrt werden. Die Anwendbarkeit des benutzten Modells wurde anhand von vergleichenden Messungen an den realisierten Nanodraht-Transistoren {\"u}berpr{\"u}ft und zeigte eine gute {\"U}bereinstimmung mit der Modellierung. Dar{\"u}ber hinaus zeigen die ersten Hochfrequenz-Messungen an den InAs-Nanodraht-Transistoren mit optimiertem  $\pi$-Gate hohe Transistfrequenzen von f{\textasciitilde}10 GHz. Diese Daten stellen im Vergleich zu entsprechenden Forschungen die bisher ver{\"o}ffentlicht wurden Bestwerte dar.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00023919},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00026926/Do_Quoc_Thai_Diss.pdf:PDF},
  language = 	{de}
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