Regensburg 2002 – scientific programme

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 7: Dielektrische und ferroelektrische Schichten und Rastermethoden

DF 7.9: Talk

Thursday, March 14, 2002, 12:30–12:50, 11

Ferroelektrische Domänen in dünnen Filmen und Mikro-/Nanostrukturen des Polyvinyliden-trifluorethylen-Copolymers, hergestellt und abgebildet mit einem Rasterkraftmikroskop — •Markus Geuss und Heinz Sturm — Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung

Ein Rasterkraftmikroskop (RKM) mit leitfähiger Sondenspitze wird zur lokalen Polarisation ferroelektrischer Domänen in dünnen (P(VDF-TrFE)Filmen verwandt. Mit ultrakurzen Rechteckspannungspulsen zwischen Sondenspitze und Rückelektrode werden Domänengroessen < 100 nm erreicht. Die gepolten Domänen werden mithilfe der Piezoelektrischen RKM (PKM) abgebildet. Durch Variation der Pulslänge und -höhe, wird die Domänenwachstumskinetik untersucht. Die Überlagerung der AC-Spannung des PKM mit DC-Pulsen bzw. -stufen gestattet die Aufzeichnung der lokalen Hysteresekurven und den Vergleich der quasistatischen Koerzitivfeldstärken mit denen der Pulsexperimente. Zum Studium der Ferroelektrizität bei reduzierten Dimensionen wurden Filme mit variierender Schichtdicke, sowie Mikro- und Nanostrukturen (< 500 nm) durch Dynamic Plowing Lithographie (DPL) hergestellt. Die DPL beruht auf der Variation der Anregungsamplitude im intermittierenden Kontaktmodus des RKM. Die lokale Modifikation des Copolymers erlaubt, diese selektiv mit einem Lösungsmittels herauszulösen. Ohne zusätzliche Lithographietechnik, sind alle Schritte des Studiums der Ferroelektrizität im RKM zu vollziehen.