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3.2 Transportmessungen an Y/Si(110)-Nanodrähten
die kurzen Nanodrähte mit der Länge von nur 147 nm, als auch viele sehr lange
Nanodrähte mit Längen über 3 µm gefunden. Die Längen der meisten Nanodrähte
befinden sich in einem Bereich von 1–10 µm. Es ist nicht ausgeschlossen, dass auch
viel längere Nanodrähte entstehen.
Eine Aufnahme der Strom-Spannungs-Kennlinie wurde durch eine sogenannte Vertikale
Manipulation, einer Art der Spektroskopie, in dem AFMSTM-Programm realisiert.
Dabei wird die Tunnelspitze direkt aus dem Tunnelkontakt zum gewünschten
Objekt der Probenoberfläche angenähert. Die Annäherung der Tunnelspitze um eine
benutzerdefinierte Länge in die z-Richtung zur Probe findet durch eine feine Bewegung
des z-Antriebes statt. Durch die Annäherung wird die Tunnelspitze in dem
elektrischen Kontakt mit dem gewünschten Objekt der Probenoberfläche gebracht.
Das Potential der Tunnelspitze wird durch eine Spannungsrampe zeitlich während
der Spektroskopie verändert. Die dabei auftretenden Ströme werden durch einen
Strom-Spannungs-Verstärker verstärkt, mit einem ADC der Datenerfassungsplatine
gemessen und durch AFMSTM-Programm gespeichert und visualisiert.
Zuerst wurden die Strom-Spannungs-Kennlinien auf einer Benetzungsschicht des
Substrats, also zwischen den Nanodrähten, aufgenommen. Die Aufnahmestelle ist
als blauer Kreis in der Abbildung 3.15(a) gezeigt. Einen Plot mit den aufgenommenen
Strom-Spannungs-Kennlinien kann man in der Abbildung 3.16(a) sehen. Bei
den negativen Spannungen wird die Kontaktstelle zwischen dem Wolfram der Tunnelspitze
und der Benetzungsschicht des Substrats gut leitend. Darauf deutet ein
Stromwachstum bei den Spannungen im Bereich von –1,8 bis –1,0 Volt. Ab einer
Spannung von ca. –0,6...–1,0 Volt fängt der Strom exponentiell an zu wachsen und
erreicht bei der Spannung von –1,8 Volt einen Wert höher als 100 nA, was einen
Messbereich des Verstärkers mit einem Verstärkungsfaktor von 10 8 V entspricht. Bei
A
den positiven Spannungen kann ein schwaches Stromwachstum beobachten werden.
Ab einer Spannung von +1,0 Volt wächst der Strom und erreicht bei der Spannung
von +3,32 Volt einen Wert von 40 nA.
Danach wurden die Strom-Spannungs-Kennlinien auf dem Yttrium-Silizid Nanodraht
aufgenommen. Die Kontaktierungsstelle am Nanodraht ist als roter Kreis
in der Abbildung 3.15(a) dargestellt. Der Plot mit den aufgenommenen Strom-
Spannungs-Kennlinien ist in der Abbildung 3.16(b) zu sehen. Bei den negativen
Spannungen wird der Übergang zwischen Yttrium-Silizid Nanodraht und Substrat
sehr gut leitend. So kann man bei den negativen Spannungen schon ab 0 V ein exponentielles
Stromwachstum beobachten, sodass sehr viel Strom durch den Übergang
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