Drăghici, Mihai

In-plane gate transistors fabricated by focused ion beam implantation in negative and positive pattern definition

Ziel dieser Arbeit ist eine gründliche Untersuchung von vielen unterschiedlichen Arten von in-plane gate (IPG) Transistoren, sowie verschiedene Anwendungen für diese Transistoren vorzuschlagen. Die IPG Transitoren werden mittels fokussierten Ionenstrahlen (FIB) durch negativ und positiv Schreiben hergestellt. Verschiedene theoretische Modelle für I-V Kennlinien werden detailliert vorgestellt und analysiert. Ein Vergleich zwischen den I-V Kennlinien von negativ geschriebenen IPG Transistoren bei Raum- und Heliumtemperatur wird durchgeführt. Das positive Schreiben erlaubt die Herstellung von sowohl n- als auch p-Kanaltransistoren für p- sowie n-typ Heterostrukturen. Daher wurde die Herstellung der IPG Transistoren in vier Fälle unterteilt und jeder Fall einzeln behandelt. Erstmalig wird eine Elektronenpumpe, bestehend aus zwei IPG Transistoren vorgestellt. Verschiedene logische Schaltkreise mit IPG Transistoren werden vorgeschlagen.

The aim of this work is to realize a rigorous study of many different types of in-plane gate (IPG) transistors and finally, to propose several applications based on these transistors. The IPG transistors are fabricated by focused ion beam (FIB) implantation in negative and positive pattern definition. Various theoretical models for I-V characteristics are proposed and analyzed in detail. A comparison between the I-V characteristics at room temperature and liquid helium temperature is performed for IPG transistors fabricated in negative pattern definition. The positive pattern definition technique allows the fabrication of both n- and p-channel transistors for p- and similar for n-type heterostructures. Consequently, the fabrication of IPG transistors in positive pattern definition was divided in four cases, every case being separately treated. For the first time an electron pump with two IPG transistors is reported. Different logic circuits with IPG transistors are proposed.