@PhdThesis{duepublico_mods_00079194,
  author = 	{Liborius, Lisa Maria},
  title = 	{Optimierung des Ladungstransports in komplexen Nanodraht pn- und npn-{\"U}berg{\"a}ngen},
  year = 	{2023},
  month = 	{Nov},
  day = 	{09},
  keywords = 	{Nanodraht; Drei-F{\"u}nf-Halbleiter; pn-{\"U}bergang; Heterobipolartransistor},
  abstract = 	{Die technologische Weiterentwicklung elektronischer Bauelemente wird stetig durch die fortschreitende Miniaturisierung vorangetrieben. Die {\"U}bertragung planarer Bauelemente in neue Geometrien, beispielsweise in Form von Nanodr{\"a}hten, erm{\"o}glicht dabei eine zus{\"a}tzliche Erschlie{\ss}ung neuer Funktionalit{\"a}ten mit hohen Integrationsdichten, einer umfangreichen Heterointegrierbarkeit sowie einer breiten Vielfalt der Materialkombinationsm{\"o}glichkeiten. In der Literatur ver{\"o}ffentlichte, nanodrahtbasierte Bauelemente weisen jedoch gegen{\"u}ber planaren Bauelementen limitierte Leistungen auf, wie z. B. Lichtemitter oder Transistoren mit geringen Effizienzen oder Verst{\"a}rkungen aufgrund vermehrt auftretender Leckstr{\"o}me. W{\"a}hrend der Ladungstransport in planaren pn-{\"U}berg{\"a}ngen durch den Minorit{\"a}ten-Transport dominiert wird, treten in Nanodr{\"a}hten additive Str{\"o}me auf, welche eine komplexe, vom Shockley-Read-Hall-Modell abweichende Analyse erforderlich machen. Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist ein detailliertes Verst{\"a}ndnis der auftretenden Ladungstransportmechanismen in koaxialen Nanodraht-pn-{\"U}berg{\"a}ngen zu entwickeln. Dabei liegt insbesondere die Identifikation sowie die aus dem Verst{\"a}ndnis erst erm{\"o}glichte, zielgerichtete Unterdr{\"u}ckung auftretender Leckstrommechanismen im Fokus. Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine ganzheitliche Betrachtung koaxialer Kern-Multih{\"u}llen-Nanodr{\"a}hte auf GaAs/InGaP-Basis. Neben der epitaktischen Herstellung sowie der technologischen Weiterprozessierung zu elektrisch ansteuerbaren Bauelementen mit metallischen Kontakten wird auch die grundlegende Materialcharakterisierung hinsichtlich der Dotierstoff-Konzentrationen in getaperten Nanodraht-Kernen und -h{\"u}llen demonstriert. Neben einfachen Widerstandsabsch{\"a}tzungen sowie der konventionellen Transferl{\"a}ngenmethode {\"u}ber metallische Kontakte wird zus{\"a}tzlich ein Multi-Spitzen-Rastertunnelmikroskop eingesetzt, mit welchem Messspitzen direkt auf dem Nanodraht platziert werden k{\"o}nnen. Der Ladungstransport in koaxialen Nanodraht-Kern-H{\"u}lle sowie -H{\"u}lle-H{\"u}lle pn-{\"U}berg{\"a}ngen wird mithilfe elektrischer Messungen bei Raum- und Tieftemperatur analysiert. Dabei werden neben diffusiven auch tunnelbasierte Stromtransportmechanismen identifiziert und mithilfe physikalischer Simulationen sowie mittels Elektrolumineszenzspektroskopie verifiziert. Eine Unterdr{\"u}ckung dieser Tunnelmechanismen wird durch das Einbringen einer intrinsischen Zwischenh{\"u}lle in den pn-{\"U}bergang erreicht, welche die Tunnelwahrscheinlichkeit innerhalb der Raumladungszone reduziert. Anhand koaxialer npn-Nanodraht-Strukturen wird abschlie{\ss}end der Einfluss der Tunnelstromunterdr{\"u}ckung auf das Sperrverhalten, die Injektionseffizienz sowie auf die grundlegende Heterostruktur-Bipolartransistorfunktion demonstriert. Durch die Untersuchungen wird ein wichtiger Beitrag zur Unterdr{\"u}ckung des Leckstroms in Nanodraht-Strukturen geleistet, welcher die zuk{\"u}nftige Entwicklung effizienter Nanodraht-Bauelemente bereichern wird.},
  doi = 	{10.17185/duepublico/79194},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00079194},
  url = 	{https://doi.org/10.17185/duepublico/79194},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00078742/Diss_Liborius.pdf:PDF},
  language = 	{de}
}