Nachweis mesoskopischer elektrischer Inhomogenitäten in undotiertem GaAs mittels Punktkontakt-Verfahren

Zur Charakterisierung mesoskopischer elektrischer Inhomogenitäten in undotiertem GaAs, die meist eine zellulare Struktur mit hochohmigen Zellzentren und niederohmigen Zellwänden aufweisen, wurde die Punktkontakt-Technik weiterentwickelt, mit der hochaufgelöste und quantitative Widerstandsmessungen möglich sind. Untersuchungen der I-U-Kennlinie des Punktkontakts zeigten, dass sich letzterer näherungsweise durch einen Schottkykontakt mit hohem Serienwiderstand beschreiben lässt. Eine Kalibrierung des Punktkontakt-Stromes (IPC) lieferte für Widerstände > 1E6 Ohmcm eine inverse Proportionalität zwischen IPC und Widerstand. Messungen ergaben, dass die Widerstandsfluktuationen bei halbisolierenden Proben weniger als eine Größenordnung betragen. Dagegen wiesen Proben im hochohmigen Bereich (n = 1E10 cm^-3) Unterschiede im Widerstand von bis zu 3 Größenordnungen auf. Anhand temperaturabhängiger Punktkontaktmessungen konnte der experimentelle Beweis erbracht werden, dass der Widerstand hochohmiger Proben in den Zellwänden schon durch Sauerstoff bestimmt wird, während der Widerstand im Zellinneren noch durch EL2 bestimmt wird. Die anomale Verringerung der Hallbeweglichkeit in hochohmigen GaAs konnte eindeutig mit einer Erhöhung mesoskopischer elektrischer Inhomogenitäten korreliert werden