Quantum-Nanodraht Elektronik mit (wide-bandgap) Halbleitern

Quasi-1D Nanodrähte stellen ausgezeichnete niedrigdimensionale fermionische Systeme dar, da diese aufgrund der niedrigen Dimensionalität erhöhte Leitfähigkeit und Mobilität aufzeigen können, welche mit erhöhten Phasen-Kohärenzlängen einhergehen können. Ebenso können Wechselwirkung in derartig niedrigdimensionalen Systemen korrelierte, topologische und (makroskopische) Quantenzustände auftreten, wie z.B. Ladungs- und Spindichtewellen.
Diese Eigenschaften machen Quanten-Nanodrähte zu potenzielle Kandidaten für die quanten-/topologie-elektronische und -optische Informationsverarbeitung.
Im Zuge dessen sind und werden Halbleiter Nanodrähte mit vergleichsweise kleiner Bandlücke, z.B. basierend auf Ge, in Hinblick auf quantenphysikalische Aspekte weiterhin intensiv untersucht. Das Gebiet der Quantenelektronik mit wide-bandgap Halbleitertypen ist im Vergleich jedoch erst am Anfang, obwohl diese Halbleitertypen insbesondere schon in der Quantenoptik (siehe Farbzentren, Defekte) untersucht werden. Im Rahmen dieses Forschungsgebietes Elektronik von Halbleiter Quanten-Nanodrähten steht der Halbleiter 4H-SiC im Zentrum unserer Aktivitäten, wobei auch erste Schritte in der Erforschung von GaN Nanodrähten stattfinden.
Die Quanten-Nanodrähte stellen wir selbst durch geeignete Ätzverfahren her und erreichen damit  Querschnittsabmessung von Nanodrähten von bis zu 20 nm und einer Länge von einigen µm. Die Eigenschaften dieser Quanten-Nanodrähte und entsprechender Bauelemente untersuchen wir hauptsächlich mittels elektrischen Transports.

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