Transport in niederdimensionalen Supraleiter-Halbleiter-Strukturen

Diese Arbeit befaßt sich mit dem Transport in periodischen Supraleiter-Halbleiter-Strukturen bei Magnetfeldern bis zu mehreren Tesla. Die Experimente wurden an hochbeweglichen InAs/AlGaSb-Quantentöpfen in Kontakt mit Dots oder Streifen aus gesputtertem Niob durchgeführt. Die hohe Kontaktqualität erlaubte es, die ballistische Bewegung Andreev-reflektierter Teilchen zu studieren. In Niob-gefüllten Antidotgittern wurde eine Unterdrückung von Kommensurabilitätseffekten beobachtet. Sie läßt sich im Rahmen einer klassischen Kubo-Transporttheorie erklären. Die Trajektorien der Ladungsträger sind dann zwar chaotisch, das hat wegen der Andreev-Reflexion aber keinen Einfluß auf die Transportgrößen. Die Experimente ergaben mehrere Hinweise auf induzierte Supraleitung im InAs. Zum einen läßt sich nur so die Magnetfeldabhängigkeit der Andreev-Reflexion in Dot- und Streifengittern verstehen, zum anderen wurden an differentiellen Kennlinien von SNS-Kontakten Peaks beobachtet, die mit der Energielücke im Niob allein nicht zu erklären sind. Messungen an Streifengittern bei hohen Magnetfeldern ergaben, daß der Transport in Quanten-Hall-Randkanälen erfolgt, die mit Elektronen und Andreev-reflektierten Löchern besetzt sind. Bei sehr kleinen Magnetfeldern traten flußperiodische Oszillationen und reproduzierbare Widerstandsfluktuationen auf.