Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 11: Kohlenstoff / Diamant

HL 11.3: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 16:00–16:15, S17

Die Oberflächenleitfähigkeit von Diamant und Protonenleitung — •Berndt Koslowski, Stefan Strobel und Paul Ziemann — Universität Ulm, Abteilung Festkörperphysik, D-89069 Ulm

Die Oberfl"achenleitf"ahigkeit (OfL) von Diamant(100) wurde an Luft und im Vakuum auf ihre Temperatur- und Druckabh"angigkeit hin untersucht. Dabei kamen sowohl massive, (001)-orientierte HPHT-Proben zum Einsatz wie auch homoepitaktisch gewachsene CVD-Diamantfilme gleicher Orientierung. Man findet, da"s die Temperaturabh"angigkeit der OfL thermisch aktiviert ist, jedoch die Aktivierungsenergie (AE) stark von der Vorgeschichte abh"angt mit der Tendenz zu gr"o"ser werdender AE mit steigender Temperatur, der die Oberfl"ache zuvor ausgesetzt war. Ebenfalls wirkt ein sinkender Umgebungsdruck erh"ohend auf die AE. Schlu"sendlich k"onnen fast alle Temperaturkurven auf eine Master-Kurve skaliert werden, die eine Ionenleitung "uber den gesamten Temperaturbereich von 20⁰C-400⁰C suggeriert. In einem Experiment mit chromogenen WO₃-Elektroden, welche durch Einbau von H⁺-Ionen blau gef"arbt werden und dadurch zu ihrem Nachweis verwendet werden k"onnen, zeigt sich, da"s nur die Kathode blau gef"arbt wird und sich Blasen unter ihr bilden. Dies untermauert stark einen Leitungsmechanismus auf der Basis von Protonen.