Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 12: Postersitzung (Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen, Grenzfl
äche fest-flüssig, Nanostrukturen, Teilchen und Cluster, Halbleiteroberfl
ächen und Grenzfl
ächen, Zeitaufgelöste Spektroskopie, Rastersondentechniken, Methodisches)
O 12.22: Poster
Montag, 24. März 2003, 18:00–21:00, P1
Rasterkraftmikroskopische Herstellung von Einzelelektronen-Systemen — •Hans Clemens, Quoc Thai Do und Axel Lorke — Laboratorium für Festkörperphysik, Universität Duisburg, 47048 Duisburg
Mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops (AFM) wurden dünne Gold-Leiterbahnen durchtrennt und Nanopartikel in diese schmalen Zwischenräume so eingefügt, dass Einzelelektronen-Tunnelsysteme mit nicht-linearer Strom-Spannungskennlinie entstanden.
Die ca. 20 nm dünnen und 500 nm breiten Leiterbahnen wurden mittels Licht- und Elektronenstrahl-Lithografie auf Si-Substraten mit isolierender SiO2-Zwischenschicht aufgebracht. Das Durchtrennen erfolgte mit speziellen AFM-Lithografie-Spitzen. Dieser Vorgang wurde in situ durch Widerstandsmessung überwacht (bei 300 K: ∼1 kΩ →>20 MΩ). Als Coulomb-Inseln dienten kommerzielle Au-Nanopartikel (10 nm Ø). Mittels AFM-gestützter Nanomanipulation konnten sie in die zuvor hergestellten Gräben geschoben werden. Elektrische Transportmessungen, durchgeführt bei tiefen Temperaturen (77 K und 4,2 K), zeigten Coulomb-Blockade-artiges Verhalten. Das verdeutlicht, dass sich mit dieser Präparationsmethode Einzelelektronen-Systeme, z.B. Einzelelektronen-Transistoren herstellen lassen.