Zum elektrischen Verhalten von Bikristallzwischenschichten
ZusammenfassungAusgehend von mechanischen Untersuchungen an Bikristallzwischenschichten, insbesondere vom Korngrenzentyp, wird das elektrische Verhalten von Korngrenzen (KG) behandelt.Im Anschluß an frühere Arbeiten zum Einfluß der Korngrenzenzwischenschichten auf den Verlauf des differentiellen Widerstandes, wird hier die Frage der Abhängigkeit der elektrischen Eigenschaften von der Korngrenzenstruktur behandelt und es wird über Methoden berichtet, nach denen definierte und orientierte Bikristalle aus der Schmelze gezogen werden können. An diesen wurden mittels geeigneter Mikromanipulatoren Potentialmessungen gemacht. Doppelsondenanordnungen zeigen den gestörten Verlauf der Stromlinien bei Polarisation parallel zu den freien Bindungen und das P-Typ-Verhalten sowie die Sperrwirkung solcher Bikristallzwischenschichten bei Querpolarisation. Sodann wird über Messungen mit 3-Sondenanordnungen und solchen an Kristallen, die auf der Zwischenzone mit Metallkontaktflächen versehen sind, berichtet.Infolge der Tatsache, daß die KG-Zonen unter Querpolarisation die Eigenschaft haben, in stärkerem Maße Elektronen zu binden, treten zusätzliche Energieniveaus im verbotenen Band auf und es sinkt in der KG-Ebene durch Erhöhung der Ladungsträgerdichte der spezifische Widerstand, was bei Sondenmessungen in Richtung der KG-Ebene und Polarisation parallel zu den freien Bindungen deutlich wird.Es zeigt sich ferner, daß ein Bikristall mit polarisierter Zwischenschicht ähnliche Transistorwirkung aufweist wie eine Störstellen-N-P-N-Schichtung.Mögliche Ausblicke: Stromverstärkung größer als eins in Basisschaltung, da Träger aus „Fallen“, die durch die freien KG-Bindungen entstehen, befreit werden.Bei Injektion in die KG-Zone, respektive Befreiung von Ladungsträgern aus angeregten Zuständen nahe dem Leitungsband, treten kleine Zeitkonstanten für ihre Befreiung oder Umladungsprozesse auf, im Gegensatz zum Fall der quer zur KG-Ebene driftenden Träger. Ausnutzung solcher Umladungsprozesse sollte gutes Frequenzverhalten ermöglichen.