Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 35: Rastersondentechniken (II)

O 35.2: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 16:30–16:45, PC4

Ferroelektrische Datenspeicherung mit Elektrostatischer Kraftmikroskopie — •S. Molitor¹, J. Fompeyrine^2,3, J. W. Seo^2,4, P. Güthner¹ und J.-P. Locquet² — ¹Omicron Vakuumphysik GmbH, D-65232 Taunusstein, Germany — ²IBM Research Division, Zurich Research Laboratory, CH-8803 Rüschlikon, Switzerland — ³Université de Genève, D.P.M.C., CH-1211 Geneva, Switzerland — ⁴Université de Neuchâtel, Institut de Physique, CH–2000 Neuchâtel, Switzerland

Eine der wichtigsten Anwendungen von Ferrelektrische Materialien ist die Datenspeicherung mit ferroelektrischer Speicherbausteinen. Die Untersuchung von Datenspeicherung in ferroelektrischen Filmen mit elektrostatischer Raster-Kraftmikroskopie (EFM) ist eine neue Methode, die für diese Speicherbausteine notwendigen Technologien zu entwickeln. In den Experimenten wurden epitaktisch gewachsene MBE-Schichten aus LaTiO_3+x auf SrTiO₃ und LaAlO₃ Substraten verwendet. Ein UHV AFM / STM wurde im EFM modus zum Schreiben und Lesen auf LaTiO_3+x Schichten eingesetzt, indem eine Spannung an den Cantilever angelegt wurde. Die leitfähigen Silicium-Cantilever wurden durch Sputtern mit Ar Ionen präpariert. Die Oberfläche wurde zuerst im dynamischen Modus mit dem AFM ohne angelegte Spannung abgebildet. Danach wurden Strukturen in den Film eingeschrieben, imdem die Cantilever-Spitze auf die Probenoberfläche aufgedrükt wurde und ein Spannungspuls von -8 V für 0.5 ms angelegt wurde. Beim Abbilden dieser Probenstelle im nicht-kontakt Modus ergeben sich helle und dunkle Strukturen. Durch Anlegen einer negativen oder positiven Spannung an die Spitze kann der Kontrast der geschriebenen Strukturen invertiert werden. Weitere Experimente müssen klären, ob ferroelektrische Domänen polarisiert oder elektrische Ladungen auf der Oberfläche gespeichert wurden.