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3.2 Transportmessungen an Y/Si(110)-Nanodrähten Auf den Bildern erkennt man, dass die Silizid-Nanodrähte auch unter der Probenoberfläche wachsen. Die gezeigten Nanodrähte haben einen Querschnitt, der doppelt so groß ist, als ein vergleichbarer Querschnitt der Nanodrahtteile die über die Probenoberfläche sichtbar sind. Somit kann der gemessene Nanodraht noch unter der Probenoberfläche eine leitfähige Materie enthalten, welche bei der Berechnung des Querschnitts nicht in dem Betracht gekommen ist. Bei einer angenommenen doppelten Höhe der Yttrium-Silizid Nanodraht ergibt sich eine spezifische Leitfähigkeit von 64 µΩ · cm, was mit der Literaturwerten sehr gut übereinstimmt. 3.2.8 Kontaktwiderstände In der Abbildung 3.34 ist eine elektrische Schaltung gezeigt, die als ein Ersatzschaltbild zur elektrischen Schaltung des Messaufbaus bei Widerstandsmessung an einem Nanodraht dient. Ein zu untersuchender Nanodraht wird gleichzeitig maximal mit nur drei Tunnelspitzen kontaktiert. Die Kontaktwiderstände zwischen den Tunnelspitzen 1 . . . 4 und Nanodraht sind durch Rk1 . . . Rk4 bezeichnet. Der gesamte Nanodrahtwiderstand ist durch drei in Serie geschaltete Widerstände Rd1, Rd2 und Rd3 ersetzt. Diese logische Aufteilung des gesamten Nanodrahtwiderstands entsteht, wenn der Nanodraht durch die inneren Tunnelspitzen kontaktiert wird. Diese Widerstände stellen die Widerstände der Nanodrahtabschnitten dar, die zwischen den Kontaktstellen der Tunnelspitzen liegen. Während der Vier-Spitzen-Widerstandmessung befindet sich das Messsystem in einem der dabei drei möglichen Zustände. Der erste Zustand des Messsystems ist in der Abbildung 3.34(a) dargestellt. Dieser Zustand kommt am Anfang und am Ende der Spektroskopie vor. Der Nanodraht wird dabei mit nur zwei äußeren Tunnelspitzen 1 und 3 kontaktiert. Durch die zwei äußeren Tunnelspitzen 1 und 3 wird ein Messstrom in einen Nanodraht injiziert. Der zweite und dritte Zustand, der in den Abbildungen 3.34(b) und 3.34(c) gezeigt ist, kommt vor wenn der Nanodraht zusätzlich zu den zwei äußeren Tunnelspitzen 1 und 3 mit der innere Tunnelspitze 2 oder 4 kontaktiert. Die Spitzenspannung der Tunnelspitze 2 oder 4 (U2 und U4) variiert und die Stromwerte werden aufgenommen. Durch die Nulldurchgänge der aufgenommenen Stromkurven bestimmt man das Potential des Nanodrahts an der Kontaktstelle der Tunnelspitze 2 oder 4. Durch die gemessenen Potentiale des Nanodrahts an der Kontaktstelle der zwei inneren Tunnelspitzen und der zwei bekannten Potentiale der zwei äußeren Tunnelspitzen lassen sich die folgende Widerstandssummen Rk1 + Rd1 und Rk3 + Rd3 in der 129
3 Anwendungen U1 U3 Rk1 Rk3 Rd1 Rd2 Rd3 (a) U1 U2 U3 Rk1 Rk2 Rk3 Rd1 Rd2 Rd3 (b) U1 U4 U3 Rk1 Rk4 Rk3 Rd1 Rd2 Rd3 (c) Abbildung 3.34: Die drei mögliche Zustände des Messsystems während der Widerstandsmessungen: die Tunnelspitzen (a) 1 und 3 (b) 1, 2 und 3 (c) 1, 3 und 4 haben Kontakt mit dem Nanodraht. 130
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Mitglied in der Helmholtz-Gemeinsch
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Forschungszentrum Jülich GmbH Pete
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Abstract In this work the combinati
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Kurzfassung In dieser Arbeit wird d
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Inhaltsverzeichnis Einleitung 9 1 T
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Einleitung Die langjährige Erfahru
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2.1 UHV-System Abbildung 2.4: Fotos
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