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O: Oberflächenphysik

O 10: Rastersondentechniken (I)

O 10.4: Talk

Monday, March 27, 2000, 17:00–17:15, H44

Realisierung eines zeitaufgelösten Rastertunnelmikroskops — •C. Janke¹, L. Tian¹, M. Nagel¹, T. Dekorsy¹, H. Kurz¹, R. Hey² und K. Ploog² — ¹Institut für Halbleitertechnik II, RWTH Aachen, D- 52074 Aachen — ²Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, D-10117 Berlin

Die Kombination des hohen räumlichen Auflösungsvermögens eines Rastertunnelmikroskops mit der hohen Zeitauflösung optischer Korrelationsmeßtechnik unter Einsatz von Kurzpulslasern erschließt neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Vorgängen auf kleinsten Längen- und ultrakurzen Zeitskale n. In Anlehnung an Arbeiten von Weiss [1] und Keil [2] wird die herkömmliche Tunnelspitze durch eine optoelektronische ‘Schalter-Spitze’ ersetzt. Diese besteht aus einer koplanaren Streifenleitung auf Glassubstrat, welches auch die eigentliche Tunnelspitze trägt. Als Schaltermaterial kommt tieftemperatur gewachsenes Galliumarsenid zum Einsatz. Zur Demonstration der Funktionsfähigkeit des gewählten Konzeptes wurden auf koplanaren Streifenleitungen propagierende ultrakurze elektrische Signale zeitaufge-löst detektiert. Da der dominante Kopplungsmechanismus zwischen Spitze und Probe die geometrische Kapazität ist, ähnelt das Signal im Tunnelmodus der Ableitung des Signals im Kontaktmodus. Die Halbwertsbreite der Strompulse liegt bei 1.3 ps im Tunnel- und bei 3 ps im Kontaktmodus. Messungen quer zur Streifenleitung deuten auf das Auftreten verschiedener Feldmoden hin.

[1] S. Weiss et al., Appl. Phys. Lett. 63(18), 2567 (1993)

[2] U.D. Keil et al., J. Appl. Phys. 81(7), 2929 (1996)