Herstellung und Charakterisierung spintronischer und caloritronischer (Ga,Mn)As-Nanostrukturen:
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2014
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| adam_text | HERSTELLUNG UND CHARAKTERISIERUNG
SPINTRONISCHER UND CALORITRONISCHER
(GA,MN)AS-NANOSTRUKTUREN
DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES
NATURWISSENSCHAFTLICHEN DOKTORGRADES
DER BAYERISCHEN JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET WUERZBURG
VORGELEGT VON
KIA TAVAKOLI
AUS BOCHUM
WUERZBURG 2014
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IV
ZUSAMMENFASSUNG 1
SUMMARY 5
1. THEORETISCHE GRUNDLAGEN DES (GA.MN)AS 9
1.1. (GA.MN)AS - EIN VERDUENNTER FERROMAGNETISCHER HALBLEITER 9
1.2. MAGNETISCHE ANISOTROPIEN IN (GA,MN)AS 11
1.3. CHARAKTERISIERUNG DER MAGNETISCHEN EIGENSCHAFTEN 14
1.3.1. AMR-EFFEKT 14
1.3.2. TAMR-EFFEKT 15
1.3.3. FINGERPRINT-TECHNIK 17
1.4. THEORIE ZUR THERMOKRAFT 20
2. TECHNISCHES *KNOW-HOW ZUR PROBENHERSTELLUNG 23
2.1. LITHOGRAFIE 23
2.1.1. OPTISCHE LITHOGRAFIE 23
2.1.2. ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAFIE 24
2.2. AETZPROZESSE 26
2.2.1. TROCKENCHEMISCHES AETZEN 27
2.2.2. NASSCHEMISCHES AETZEN 28
2.3. VERWENDETE GERAETE UND VERFAHREN 29
3. KONTAKTIERUNG 31
3.1. FUNKTIONSWEISE 31
3.2. HERSTELLUNG UND PROBLEMATIK 31
3.2.1. IN SITU-PROBENPRAEPARATION 31
3.2.2. EX SITU-PROBENPRAEPARATION 32
3.3. ERGEBNISSE 33
4. MAGNETISCH-LOGISCHE ELEMENTE 37
4.1. STREIFEN 37
4.1.1. FUNKTIONSWEISE 37
4.1.2. PROBLEMATIK BISHERIGER STRUKTUREN 38
4.1.3. HERSTELLUNG 38
4.1.4. ERGEBNISSE 39
4.2. MAGNETISCH-LOGISCHE BAUELEMENTE (XOR/NOT) 43
I
INHALTSVERZEICHNIS
5. CHARAKTERISIERUNG DER THERMOSPANNUNG AM (GA,MN)AS/GAAS:SI,
P-N-UEBERGANG 47
5.1. THERMOSPANNUNG AM P-N-UEBERGANG 48
5.2. MESSAUFBAU 48
5.3. THERMOSPANNUNGSDETEKTION 49
5.4. MESSUNG IM MAGNETFELD 51
5.5. BESTIMMUNG DER KANALTEMPERATUR 56
5.5.1. SCHWACHE LOKALISIERUNG 56
5.5.2. TEMPERATUREICHUNG 57
5.6. EINFACHES MODELL ZUR THERMOSPANNUNG 60
5.6.1. STRUKTUR DES BAUELEMENTS UND ZUSTANDSDICHTE 60
5.6.2. TERMISCH INDUZIERTE TUNNELSTROEME AM P-N-UEBERGANG 62
5.6.3. ERGEBNISSE: 62
6. NERNST-EFFEKT IN EINEM (GA,MN)AS/GAAS:SI, P-N-UEBERGANG 65
6.1. PROBENDESIGN UND -HERSTELLUNG 65
6.2. MESSAUFBAU 66
6.3. CHARAKTERISIERUNG IM MAGNETFELD 69
6.4. BESTIMMUNG DER HEIZKANALTEMPERATUR 74
KURZFASSUNG UND AUSBLICK 77
A. ANHANG 81
A.L. TECHNOLOGIE 81
A.L.L. OPTISCHE LITHOGRAFIEREZEPTE 81
A.1.2. ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAFIEREZEPTE 81
A.L.3. NANO- UND MIKROBRUECKEN 82
A.L.4. TI-MASKE 83
A.2. HERSTELLUNG DER IN SITU MAGNETISCHEN PROBEN (STREIFEN. NOT, XOR) 83
A.3. HERSTELLUNG DER KALORITRONISCHEN NERNST UND THERMOKRAFTPROBEN 86
B. BILDERGALERIE 91
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