Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop
Betreuer: Dr. S. Vogt
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.