Versuche

1. Kernmagnetische Resonanz
2. Optisches Pumpen
3. Dopplerfreie Rb-Sättigungsspektroskopie
4. Elektro- und Photolumineszenz


5. Rotations-Schwingungsspektren von Molekülen
6. Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
7. Raman-Spektroskopie an Festkörpern


8. Zeeman-Effekt
9. Hochauflösende Gammaspektroskopie mit dem Ge-Halbleiter-Detektor
10. Alpha-Teilchen-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor


11. Röntgenbeugung (XRD)
12. Massenspektrometrie von Gasen und einfachen organischen Molekülen
13. Hall-Effekt und elektrische Leitfähigkeit


14. Optische Spektroskopie an Farbzentren und Molekülen
15. Franck-Hertz-Versuch
16. Flussquantisierung in supraleitenden Ringen: Experimente mit einem DC-SQUID


17. Elektronen-Paramagnetische Resonanz
18. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop
19. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Kraft-Mikroskop

 

Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop

Betreuer: M. Sc. Evgeny Krüger


Im Versuch Raster-Tunnel-Mikroskopie (STM) wird die Elektronendichteverteilung auf Festkörperoberflächen abgebildet, was unter optimalen Bedingungen das Sichtbarwerden von einzelnen Atompositionen ermöglicht. Daneben werden auch ausgedehntere Objekte wie Quantendots und Monolagen-Stufen mit Dimensionen von einigen nm dargestellt.

Die Raster-Tunnel-Mikroskopie basiert auf dem quantenmechanischen Tunneleffekt. Neben den Abbildungen der Oberflächen werden Strom-Spannungs-Kennlinien in Abhängigkeit vom Spitze-Probe Abstand sowie Strom-Abstands-Kennlinien aufgenommen. Durch Kurvenanpassung kann daraus die Barrierenhöhe der konkreten Spitze – Probe - Paarung bestimmt werden.
Methodische Aspekte umfassen die verschiedenen Scanmethoden und die piezoelektrischen Materialien, die bei der Abstandssteuerung der Spitze im sub-nm Bereich die STM-Experimente erst ermöglichen. Das Experiment vermittelt unmittelbare praktische Eindrücke bei der Anwendung dieser modernen Methode der Oberflächenphysik.


Versuchsunterlagen

Aufgabenstellung

STM Operating Instructions NEW