Hochauflösende Ladungsdetektion in Nanostrukturen und an dielektrischen Grenzschichten bei tiefen Temperaturen

Markus Vogel

ISBN 978-3-8325-1581-2
148 Seiten, Erscheinungsjahr: 2007
Preis: 40.50 €

Durch die großen Fortschritte in der Halbleitertechnologie ist man inzwischen in der Lage, Halbleiterstrukturen mit Abmessungen von wenigen Nanometern zu erzeugen, in denen der Transport einzelner Elektronen kontrolliert wird und die sukzessive mit einzelnen Ladungen gefüllt werden können. Für Experimente an solchen Nanostrukturen wird es damit zunehmend interessant, derart kleine Ladungsmengen ortsaufgelöst nachweisen zu können. Als ideales Werkzeug hat sich hierfür die Rastersondenmikroskopie erwiesen.

In dieser Arbeit wird der Aufbau und die Funktionsweise eines\linebreak Rasterkraftmikroskops beschrieben, das für den flexiblen Einsatz in einem weiten Temperaturbereich von wenigen Kelvin bis hin zur Raumtemperatur konzipiert wurde und das es durch\linebreak seine hohe Kraftauflösung ermöglicht, einzelne Elementarladungen in Halbleiternanostrukturen und an dielektrischen Oberflächen zu detektieren.

Für die Datenauswertung wird ein Modell abgeleitet, mit dessen Hilfe die beobachteten Ladungsmengen quantifiziert werden können und das es erlaubt, einzelne Rasterlinien oder zweidimensionale Kraftmessungen nachzubilden.