Siliziumkarbid und epitaktisches Graphen: Elektronische Eigenschaften

Wellenfunktion in der Graphen-Doppellage

Siliziumkarbid (SiC) ist auf Grund seiner herausragenden physikalischen Eigenschaften als Halbleitermaterial für Hochleistungsbauelemente geeignet, die unter extremen Bedingungen (hohe elektrische Spannung, hohe elektrische Leistung, hohe Temperaturen, ...) arbeiten können. Graphen, also eine atomar dünne Schicht des Kohlenstoffmaterials Graphit, gehört als Metall ebenfalls zu den herausragenden robusten Materialien. Wir wachsen es auf der Oberfläche von Siliziumkarbid.
Wir untersuchen die neuartigen metallischen Eigenschaften von Graphen, die Halbleitereigenschaften von SiC (insbesondere der Einfluss von Defekten und Dotierstoffen) und des kombinierten Metall/Halbleitersystems. Für unsere Experimente stellen wir selbst maßgeschneiderte Bauelemente her. Wir nutzen die herausragenden Eigenschaften von SiC weiterhin für neuartige Funktionalitäten jenseits der Elektronik.
Dabei arbeiten wir erfolgreich mit verschiedenen regionalen und internationalen Forschungseinrichtungen, aber auch mit Industrieunternehmen zusammen.

Projekte

Ausgehend von der Verfügbarkeit großer Flächen und der Homogenität des Materialsystems epitaktisches Graphen auf Siliziumkarbid (0001) werden wir den Ladungstransport bei tiefen Temperaturen untersuchen. Wir erwarten klare Signaturen von Leitwertkorrekturen auf Grund von Elektron-Elektron-Wechselwirkung. Durch verfeinerte Datenanalyse werden wir die Sensitivität auf den Kondoeffekt vergrößern, und diesen gegebenenfalls finden. Durch gezieltes und fein dosiertes…

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We propose a concept to build electronic devices and circuits employing the material system "epitaxial graphene on SiC". This material system consists of graphene, silicon carbide, and the epitaxially defined interface in between. We have already demonstrated the functionality of a single transistor that used the semiconductor as channel and consequently displayed excellent on/off ratios, in contrast to pure graphene transistors. Moreover, the usage of graphene as contact material delivers…

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Graphen ist eine Ebene dreifach koordinierter Kohlenstoffatome, gewissermaßen eine Monolage von Graphit. Vor etwa drei Jahren konnte eine einzelne Graphenschicht erstmals durch wiederholtes Spalten von Graphit präpariert werden und in einer Reihe von Aufsehen erregenden Experimenten zeigten sich seine außergewöhnlichen Eigenschaften. Aufgrund seiner Struktur stellt Graphen das ideale zweidimensionale Elektronensystem dar, das zudem oberflächensensitiven Charakterisierungsmethoden…

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The aim of MANSiC project is to promote and structure a multidisciplinary training network for young researchers based on the challenging and promising development of 3C-SiC technology. Indeed, this cubic polytype of SiC was for long set apart due to the lack of adequate substrate so that the heteroepitaxial layers were far from device quality. Despite the recent availability of commercial 3C-SiC crystals, originally grown on Si, the defect density is still too high so that the blocking performances…

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The main scientific objective of NetFISiC (ITN Marie Curie action) is to provide Silicon carbide material (of various polytypes) with improved and adequate functional interfaces for getting a step forward in electronic devices performance. Research efforts will be dedicated to solve the problems faced by important devices like MOSFET and Schottky diodes. Besides, some fundamental research will be performed both on the growth aspect and on new and innovating devices. Applications in high temperature,…

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Beteiligte Wissenschaftler

Publikationen