Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 8: Transporteigenschaften

HL 8.10: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 18:15–18:30, H2

Ladungsdetektion mit nanomechanischen Resonatoren — •H. Krömmer, A. Erbe, A. Tilke, S. Manus, R.H. Blick und J.P. Kotthaus — Sektion Physik und Center for Nanoscience, LMU München, Geschwister-Scholl-Platz 1, D-80539 München, Germany

Heutige Silicon-on-Insulator-(SOI) und Nanolithographie-Technologien ermöglichen es freitragende Silizium-Metal-Strukturen mit kleinsten Strukturgrößen von unter 100nm und mechanischen Eigenfrequenzen im Radiofrequenzbereich zu erzeugen. Wir zeigen Messungen an einem nanomechanischen Resonator (minimale Strukturgrößen: lateral 145nm und vertical 50nm, Eigenfrequenz 37,3 MHz), der zur Ladungsdetektion verwendet werden kann. Zur Nanostrukturierung werden ein REM-Lithographie-, ein CF4-RIE-Ätz- und ein HF-Nassätzschritt ausgeführt. Der freitragende Resonator wird bei Helium-Temperaturen in einem Magnetfeld durch Aufprägen eines Hochfrequenzstroms via Lorentzkraft angetrieben. Die Resonanzfrequenz kann in der Absorption in Leistung und Phase bestimmt werden. Mit einer Seitenelektrode kann über kapazitive-mechanische Kopplung die Eigenfrequenz verstimmt werden. Die Verstimmung ist abhängig von der auf der Elektrode befindlichen Ladung. Auftretende nichtlineare Effekte können zur Steigerung der Empfindlichkeit verwendet werden.