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Projekt
Proximity-induzierte Dotiereffekte in epitaktischem Graphen: Substrat, Wachstum und Nachbehandlung
Antragsteller
Dr. Klaus Pierz
Fachliche Zuordnung
Experimentelle Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449119662
Die Position des Ferminiveaus, und damit die Ladungsträgerdichte in epitaktischem Graphen, sind entscheidende Eigenschaften für dessen spätere Anwendung. Eine wohldefinierte und hochgradig homogene Ladungsträgerdichte ist einerseits eine der Grundvoraussetzungen für Anwendungen in der elektrischen Quantenmetrologie, insbesondere für Quanten-Hall-Standards, die bei niedrigen Magnetfeldern hervorragende Quantisierungseigenschaften aufweisen sollen. Andrerseits ermöglicht die laterale Variation der Ladungsträgerdichte die Realisierung von p-n-Übergängen und damit unterschiedliche Bauteilanwendungen sowie die Untersuchung fundamentaler Effekte wie beispielsweise des Klein-Tunnelns. Daher ist das Ziel dieses Projekts das großflächige Wachstum von epitaktischem Graphen mit bestmöglicher Kontrolle der Ladungsträgerdichte. Durch Wachstum auf nur einer spezifischen SiC-Facette in Kombination mit niedriger Stufenhöhe, sollen hochgradig homogene Ladungsträgerdichten über die gesamte Bauteilgröße erreicht werden, um im Quanten-Hall-Regime die vollständige Quantisierung bereits bei sehr niedrigen Feldern zu erreichen. Im Gegensatz dazu soll das Wachstum auf alterierenden Facetten im Hinblick auf die Realisierung lateraler Dotierübergitter und p-n-Übergänge untersucht werden. Die beiden facetteninduzierten Dotiervorgänge werden mit polymerbasierten molekularer Dotierung nach dem Wachstum kombiniert, um zukünftig unterschiedliche Graphenbauteile mit vollständig optimierten elektronischen Eigenschaften sowohl für die elektrische Quantenmetrologie als auch für grundlegende Experimente herstellen zu können.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
