Untersuchungen mit dem Laser-Rastertunnelmikroskop am System Methanol auf Silizium:
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München
Utz, Wiss.
2000
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| Series: | Physik
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
LICHTINDUZIERTE
EFFEKTE
IN
DER
RASTERTUNNELMIKROSKOPIE
7
2.1
THERMISCHE
EFFEKTE
.
8
2.1.1
THERMISCHE
AUSDEHNUNG
.
8
2.1.2
THERMOSPANNUNG
.
9
2.2
PHOTOSPANNUNG
.
10
2.3
ERZEUGUNG
VON
PHOTOELEKTRONEN
.
11
2.4
ELEKTRONISCHE
ANREGUNG
.
11
2.5
DIFFERENZFREQUENZERZEUGUNG
UND
GLEICHRICHTUNG
.
12
2.6
PHOTONENEMISSION
AUS
DEM
TUNNELMIKROSKOP
.
15
2.7
RASTERTUNNELMIKROSKOPIE
MIT
KURZEN
LASERPULSEN
.
16
2.8
ANMERKUNGEN
ZUR
TUNNELZEIT
.
17
3
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
DER
RASTERTUNNELMIKROSKOPIE
21
3.1
EINDIMENSIONALE
TUNNELTHEORIE
.
21
3.1.1
DIE
RECHTECKIGE
POTENTIALBARRIERE
.
21
3.1.2
DIE
VERALLGEMEINERTE
POTENTIALBARRIERE
.
23
3.2
DER
TRANSFER-HAMILTON
FORMALISMUS
.
27
3.3
ABBILDUNG
VON
ADSORBATEN
.
30
3.4
DIE
STRUKTUR
DER
SI(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHE
.
35
3.5
DIE
OXIDATION
DER
SI(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHE
.
37
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.6
DIFFERENZFREQUENZERZEUGUNG
IM
RASTERTUNNELMIKROSKOP
.
38
3.6.1
EINKOPPLUNG
DES
LASERLICHTS
.
38
3.6.2
DIFFERENZFREQUENZERZEUGUNG
AN
DER
I
-
{/-KENNLINIE
.
40
4
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
43
4.1
DAS
ULTRAHOCHVAKUUM-SYSTEM
.
43
4.1.1
DIE
RTM-KAMMER
.
43
4.1.2
DIE
PRAEPARATIONSKAMMER
.
45
PROBENPRAEPARATION
.
47
4.1.3
DIE
BEGASUNGSAPPARATUR
.
47
4.2
DAS
RASTERTUNNELMIKROSKOP
.
49
4.2.1
DER
MECHANISCHE
AUFBAU
.
49
4.2.2
DIE
STEUERELEKTRONIK
DES
UHV-RTM
.
54
FUNKTIONSWEISE
DER
FEINREGELUNG
.
55
AUFBAU
UND
FUNKTION
DER
GROBANNAEHERUNG
.
56
ABLAUF
DER
GROBANNAEHERUNG
.
59
DIE
RASTERELEKTRONIK
.
63
DAS
BILDAUFNAHMESYSTEM
.
63
4.3
OPTISCHER
AUFBAU
.
65
4.4
SPITZEN
UND
PROBEN
.
70
4.4.1
TUNNELSPITZEN
.
70
4.4.2
PROBENPRAEPARATION
.
71
5
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
75
5.1
CHARAKTERISIERUNG
DES
TUNNELMIKROSKOPS
.
76
5.1.1
DAS
RAUSCHEN
DES
TUNNELSTROMES
.
76
5.1.2
KAPAZITIVES
UEBERSPRECHEN
DER
REGELSPANNUNG
AUF
DEN
TUN
NELSTROM
.
77
5.1.3
EICHUNG
DES
PIEZOROEHRCHENS
ANHAND
DER
HOPG-OBERFLAECHE
.
80
INHALTSVERZEICHNIS
III
5.2
ABBILDUNG
VON
OBERFLAECHEN
MIT
DEM
RTM
.
82
5.2.1
ABBILDUNG
EINER
POLYKRISTALLINEN
GOLDOBERFLAECHE
.
82
5.2.2
ABBILDUNG
DER
SI(LLL)(2
X
1)-REKONSTRUKTION
.
84
5.2.3
ABBILDUNG
DER
SILIZIUM(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHE
.
87
CHARAKTERISIERUNG
DER
VERWENDETEN
PROBEN
.
87
5.2.4
ADSORPTION
VON
METHANOL
AUF
DER
SI(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHE
90
DIE
ADSORPTIONSKONFIGURATION
DES
METHANOL-MOLEKUELS
.
91
ABBILDUNG
DER
METHANOL-BEDECKTEN
SI(L
1
1)(7
X
7)-OBERFLAECHE
92
5.3
FREQUENZMISCHEXPERIMENTE
MIT
DEM
RTM
.
101
5.3.1
ANTENNENCHARAKTERISTIKEN
VON
TUNNELSPITZEN
.
101
5.3.2
MISCHEXPERIMENTE
MIT
EINER
POLYKRISTALLINEN
GOLD-OBERFLAECHEL06
5.3.3
MISCHEXPERIMENTE
MIT
DER
SI(LLL)(2
X
1)-OBERFLAECHE
.
108
5.3.4
FREQUENZMISCHEXPERIMENTE
MIT
DER
SI(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHELL2
5.3.5
MISCHEXPERIMENTE
MIT
DER
HOPG-OBERFLAECHE
.
115
5.3.6
FREQUENZMISCHEXPERIMENTE
MIT
EINER
METHANOL
GESAETTIGTEN
SI(LLL)(7
X
7)-OBERFLAECHE
.
119
DIE
IR-ABSORPTION
VON
METHANOL
.
119
EXPERIMENTE
ZUR
IR-ABSORPTION
VON
METHANOL
MIT
DEM
RTM122
6
AUSBLICK
127 |
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