Entwicklung einer thermoelektrischen Mikrosonde auf Halbleiterbasis: Bestimmung thermischer Transporteigenschaften und Raster-Thermomikroskopie
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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1999
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG 4
1 THERMOELEKTRISCHE MIKROSONDE 9
1.1 METALL-METALL THERMOSONDEN
. . Y. 9
1.2 HALBLEITER-THERMOSONDEN. 13
1.2.1 MOEGLICHE MESSANORDNUNGEN UND HL-SENSORAUSFUHRUNGEN. 13
1.2.1.1 BIPOLARE HL-THERMOSONDEN. 14
1.2.1.2 UNIPOLARE HL-THERMOSONDEN. 14
1.2.1.3 VERGLEICH BIPOLARER MIT UNIPOLAREN HL-THERMOSONDEN. 15
1.3 VERWENDETE HL-THERMOSONDEN. 16
1.3.1 AUSWAHL DES HALBLEITERMATERIAL. 16
1.3.2 HERSTELLUNG DER HALBLEITER-THERMOSONDEN. 18
1.3.2.1 BIPOLARE SENSOREN. 19
1.3.2.2 UNIPOLARE SENSOREN. 21
1.3.3 CHARAKTERISIERUNG DER HALBLEITER-THERMOSONDEN . 22
1.3.3.1 ELEKTRISCHER WIDERSTAND. 22
1.3.3.2 DYNAMIK. 24
1.3.3.2.1 UNIPOLARE THERMOSONDEN. 27
1.3.3.2.2 BIPOLARE THERMOSONDEN. 32
1.3.3.2.3 FAZIT. 38
1.3.3.3 EMPFINDLICHKEIT. 38
1.4 ZUSAMMENFASSUNG . 40
2 BESTIMMUNG THERMISCHER TRANSPORTGROESSEN 42
2.1 EXPERIMENTELLER AUFBAU. 42
2.2 PROBENGEOMETRIE UND MESSANORDNUNGEN. 48
2.2.1 LONGITUDINALE MESSANORDNUNG. 48
2.2.2 TRANSVERSALE MESSANORDNUNG. 49
2.3 PROBEN UND PROBENPRAEPARATION. 50
2.3.1 GAAS-STRUKTUREN. 51
2.3.2 SUBSTRATMATERIALIEN. 53
2.3.3 DUENNE FILME UND POLYKRISTALLINE MATERIALIEN. 54
2.4 DISKUSSION DER MESSERGEBNISSE. 56
2.4.1 GESAMTUEBERSICHT. 57
2.4.2 DISKUSSION DER GAAS-GRUPPE . 63
2.4.3 DISKUSSION DER SUBSTRATMATERIALIEN. 70
2.4.3.1 SRTI0
3. 70
2.4.3.2 LAA103 . 77
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
2
2.43.3 NDGA0
3. 81
2.43.4 YSZ. 84
2.4.4 DISKUSSION DER POLYKRISTALLINEN MATERIALIEN. 90
2.4.4.1 NDBA
2
CU
2
.
95
GAO.
05
O
7._4
. 90
2.4.4.2 ND
2
/3SR
1
/
3
MN03^ . 91
2.4.5 DISKUSSION DER DUENNFILM-PROBEN. 92
2.4.5.1 YBA2CU307-4/YSZ. 93
2.4.5.2 YBA2CU307_4/SRTI03. 95
2.4.53 LA^CA^MNO^/SRTIOA.100
2.4.6 BESTIMMUNG INDIVIDUELLER SCHICHTDATEN BEI MEHRSCHICHT-PROBEN.105
2.4.6.1 REIHENWIDERSTAND-MODELL.105
2.4.6.2 GAAS/ALO.
3GAO.7AS-DOPPELSCHICHT: BESTIMMUNG DER AL03GAO.7AS-
DATEN.108
2.4.63 EINFLUSS DER LACK- UND GRAPHITBESCHICHTUNG VON BULKPROBEN .112
2.4.63.1 MODIFIZIERTES REIHENWIDERSTAND- (RESISTIV LAYER-) MODELL . .
112
2.4.63.2 GAAS(SI-DOT)/LACK: BESTIMMUNG DER GAAS(SI-DOT)-DATEN . . 113
2.4.633 BULK/LACK(GRAPHIT): BESTIMMUNG DER LACK-, BZW.
GRAPHITSCHICHT-WIDERSTAENDE.114
2.4.63.4 DISKUSSION DER GUELTIGKEIT DES
RESISTIV
/AYER-MODELLS . . 115
2.5 ZUSAMMENFASSUNG .118
3 RASTER-THERMOMIKROSKOPIE 121
3.1 STHM MIT EINEM STM.123
3.1.1 AUFBAU DES STHM AUF STM-BASIS.123
3.1.2 MESSPRINZIP DES STHM AUF STM-BASIS.124
3.1.3 ABSTANDSABHAENGIGKEIT DER THERMOSPANNUNG.128
3.13.1 AUSSERHALB DES TUNNELREGIMES.129
3.13.2 INNERHALB DES TUNNELREGIMES.134
3.1.33 MECHANISMEN FUER DEN WAERMEUEBERGANG.136
3.1.4 MESSUNGEN ZUR STHM AUF STM-BASIS.146
3.1.5 ZUSAMMENFASSUNG UND WERTUNG DER STM-MESSUNGEN .148
3.2 STHM MIT EINEM SNOM.149
3.2.1 AUFBAU UND FUNKTIONSPRINZIP DES SNOM.150
3.2.2 TEST DES RAEUMLICHEN AUFLOESUNGSVERMOEGENS.153
3.2.3 STHM-MESSUNGEN MIT DEM SNOM-AUFBAU.154
3.23.1 STEGPROBEN ZUR STHM.154
3.23.2 STHM-MESSUNGEN MIT DC-HEIZUNG.155
3.2.33 STHM-MESSUNGEN MIT AC-HEIZUNG UND LOCK-LN TECHNIK.156
3.233.1 STHM EINES BEDECKTEN STEGES .158
3.233.2 STHM PARTIELL FREIGELEGTER STEGE.159
3.2.333 MATERIALKONTRAST BEI DER STHM.160
3.23.4 ABSCHAETZUNG DER TEMPERATUR UND DER EFFEKTIVEN
SENSOREMPFINDLICHKEIT 162
3.2.4 ZUSAMMENFASSUNG UND WERTUNG DER SNOM-MESSUNGEN.164
ZUSAMMENFASSUNG 166
A TEST UND VERGLEICH VON MESSVERFAHREN 169
A.L KONTINUIERLICHE (AC, HP) VERFAHREN.170
INHALTSVERZEICHNIS
3
A.2 PULSVERFAHREN (LF).173
A.2.1 LONGITUDINALE LASER-FLASH (LF-L) VARIANTE.174
A.2.1.1 BEZIEHUNGEN FUER DIE AUSWERTUNG.176
A.2.1.2 MESSERGEBNISSE.180
A.2.2 TRANSVERSALE LASER-FLASH (LF-T) VARIANTE.196
A.2.2.1 KLASSISCHE LASER-FLASH METHODE.198
A.2.2.2 MODIFIKATIONEN DER KLASSISCHE LASER-FLASH METHODE.200
A.2.2.2.1 ENDLICHE LASERPULSLAENGE.201
A.2.2.2.2 UNVOLLSTAENDIGE BESTRAHLUNG DER PROBENOBERFLAECHE.203
A.2.2.2.3 UNVOLLSTAENDIGE BESTRAHLUNG DER PROBENOBERFLAECHE
UND END
LICHE LASERPULSLAENGE.206
A.2.2.3 ZUSAMMENSTELLUNG DER DISKUTIERTEN LF-T UNTERVARIANTEN .210
A.2.2.4 ZENTRALPULSMETHODE (METHODE DER WAHL).212
A.2.2.4.1 WAHL
DES
AUS
WERTEVERFAHRENS
.214
A.2.2.4.2 MESSERGEBNISSE .217
A.3 ZUSAMMENFASSUNG UND WERTUNG . . . .'.223
B ABLEITUNG VON LOESUNG (VI): LF-T 226
LITERATURVERZEICHNIS 232
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 241
TABELLENVERZEICHNIS 245
DANKSAGUNG 246
LEBENSLAUF 248 |
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