Aufbau einer Vierspitzen-Rastertunnelmikroskop-Rasterelektronenmikroskop-Kombination und Leitfähigkeitsmessungen an Silizid-Nanodrähten:
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Jülich
Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek
2013
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| Series: | Schriften des Forschungszentrums Jülich
Reihe Schlüsseltechnologien ; 55 |
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG 9
1 T H E O R E T I S C H E GRUNDLAGEN 1 5
1.1 TUNNELEFFEKT 15
1.1.1 WKB-NAEHERUNG 1D 17
1.1.2 TERSOFF HAMANN-NAEHERUNG 3D 18
1.2 RASTERTUNNELMIKROSKOPIE (RTM) 21
1.3 VIERPUNKTMESSUNG 23
2 EXPERIMENTELLER AUFBAU 2 7
2.1 UHV-SYSTEM 27
2.1.1 PRAEPARATIONSKAMMER 29
2.1.2 ANALYSEKAMMER 30
2.1.3 SCHLEUSE 32
2.2 R.EM/RTM-KOMBINATIONSAPPARATUR 33
2.2.1 KOMPONENTEN DES RASTERELEKTRONENMIKROSKOPS 34
2.2.2 BESOCKE BEETLE-STM 39
2.2.3 MULTISPITZEN RTM-MESSKOPF: DAS KOAXIALE BEETLE-KONZEPT . . 40
2.2.4 Z-ANTRIEB 44
2.2.5 SCHWINGUNGSISOLIERUNG 49
2.2.6 HOCHLEGEN VON TUNNELSPITZEN 51
2.2.7 ELEKTRISCHE FUNKTIONSWEISE DES RASTERTUNNELMIKROSKOPS . . . . 53
2.3 SPITZENPRAEPARATION 55
2.3.1 ATZEN DER WOLFRAMSPITZEN 56
2.3.2 THERMISCHE METHODE ZUR REINIGUNG DER TUNNELSPITZEN . . . . 57
2.3.3 PROBEN- UND SPITZENWECHSEL 58
2.4 SOFTWARE 60
2.4.1 STMAFM SOFTWARE 60
T
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IMAGE 2
INHAL TSVERZEICHNIS
2.4.2 SYNCHRONISATIONSMETHODEN VON SPEKTROSKOPIEVORGAENGEN . . . . 63
2.4.3 SOFTWARE AENDERUNG 66
2.4.4 DSP-CODE AENDERUNG 67
3 A N W E N D U N G E N 6 9
3.1 FAEHIGKEITEN DER KOMBINATIONSAPPARATUR 69
3.1.1 AUFLOESUNG UND THERMISCHE DRIFT DES 4-SPITZEN-RTM 69
3.1.2 LEITUNGSKAPAZITAETEN VON VIER RTM-EINHEITEN 73
3.1.3 FREQUENZGANG DER VIER RTM-EINHEITEN 75
3.1.4 AUFLOESUNG DES R E M 76
3.1.5 NAVIGATION DER RTM-TUNNELSPITZEN MITTELS REM-KONTROLLE . . 79
3.1.6 SIMULTANE TOPOGRAPHIEAUFNAHMEN MIT DER UEBERLAPPUNG . . . . 81
3.2 TRANSPORTMESSUNGEN AN Y/SI(110)-NANODRAEHTEN 85
3.2.1 PRAEPARATION DER Y/SI(110)-NANODRAEHTE 88
3.2.2 SPANNUNGSABHAENGIGKEIT DER SCHOTTKY-BARRIERE 91
3.2.3 ELEKTRONISCHER TRANSPORT AN Y/SI(110)-NANODRAEHTEN MIT ZWEI
RTM-EINHEITEN 98
3.2.4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION DER ZWEISPITZEN-MESSUNGEN . . . . 104
3.2.5 UNTERSUCHUNG DER SCHOTTKY-BARRIERE MIT EINEM GATE ! . . . . 109
3.2.6 ELEKTRONISCHER TRANSPORT AN Y/SI(110)-NANODRAEHTEN MIT VIER
RTM-EINHEITEN 114
3.2.7 SPEZIFISCHER WIDERSTAND 124
3.2.8 KONTAKTWIDERSTAENDE 129
4 Z U S A M M E N F A S S U N G 1 3 7
5 AUSBLICK 1 4 1
LITERATURVERZEICHNIS 1 4 3
D A N K S A G U N G 1 4 9 |
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