Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 24: Rastersondentechniken (III)

O 24.1: Vortrag

Mittwoch, 29. März 2000, 14:30–14:45, H44

AFM Experimente im Ultra-Hoch-Vakuum bei Variablen Temperaturen — •Peter Güthner, Albrecht Feltz und Thomas Berghaus — OMICRON Vakuumphysik GmbH, Idsteiner Str. 78, 65232 Taunusstein

Für Untersuchungen von Phasenübergängen, Wachstumsverhalten, Oberflächendiffusion und anderer temperaturabhängiger Vorgänge auf Isolatoren sind AFM Untersuchungen mit atomarer Auflösung bei varibalen Temperaturen wichtig. Das Variable Temperatur AFM benutzt die Strahlablenkungsmethode zur Kraftdetektion und ermöglicht AFM Messungen in einem Temperaturbereich von 25 K bis 1000 K. Durch einen speziellen optischen Aufbau ist es gelungen, ein AFM mit gerasterter Spitze aufzubauen, wodurch die Heizung und Kühlung auf die Probe begrenzt werden kann, um minimale Drift zu erreichen. Die Strahlablenkungsmethode erlaubt gleichzeitige Topographie und Reibungsmessungen im Kontakt-Modus und echte atomare Auflösung im Nicht-Kontakt-Modus. Messungen im Kontakt-Modus auf Gold (111) zeigen atomare Strukturen und die 23xsqrt(3)-Rekonstruktion im Topographie- und Reibungsbild. Bei tiefen Temperaturen bis hinab zu 30 K vergrößert sich Reibung stark. Echte atomare Auflösung im dynamischen AFM Modus auf Silizium (111) 7x7 konnten in einem Temperaturbereich von 50 K bis zu 1000 K gezeigt werden. Für diese Messungen wurden Silizium-Federbalken mit durch Sputtern gereinigten Spitzen verwendet. Weitere AFM-Messungen auf Isolatoren, NaCl, werden gezeigt.