Raster-Tunnel-Mikroskopie - Fakultät für Physik

(ii) Praktische Durchführung des Versuchs
Die folgenden Aufgaben (9) bis (13) beinhalten sowohl die Versuchsanleitung als auch Fragen,
die erst in der Auswertung nach der Durchführung des Praktikums beantwortet werden sollen.
Aufgrund der unter (8) gezeigten Möglichkeiten liegt es nahe, zwischen den
verschiedenen RTM-Abbildungen immer wieder Strom-Spannungs-Linien aufzunehmen und
abzuspeichern. Wählen Sie während des Praktikums die dabei verwendeten Spannungsbereiche
sorgfältig aus, damit Sie bestehende gute Tunnelbedingungen nicht unbeabsichtigt zerstören.
Wichtig: Benutzen Sie immer Handschuhe sobald sie mit dem RTM arbeiten, d.h.
Spitzenpräparation und -einbau, Probenpräüaration und -einbau.
9.) Präparation einer Tunnelspitze
Präparieren Sie nach Anleitung durch den Betreuer eine Tunnelspitze. Fassen Sie den dazu
benützten Golddraht nur mit einer gesäuberten Pinzette an und arbeiten Sie auf einer
gereinigten Unterlage. Zum Reinigen der Werkzeuge stehen Papiertücher und Ethanol zur
Verfügung. Die Vorgensweise ist im Handbuch ab Seite 30 beschrieben. Dieses Vorgehen
eignet sich sowohl für PtIr als auch Au-Spitzen.
10.) Gold
Die vorhandene ungeflammte Goldprobe wurde auf Quarzglas aufgedampft. Die Schichtdicke
beträgt ca. 1500 Å.
10.a) Untersuchen Sie diese Oberfläche mit dem RTM und erklären Sie die dort
vorhandenen Strukturen (s. Kap. 6).
10.b) Nehmen Sie eine Strom-Spannungskennlinie auf und interpretieren Sie diese.
10.c) Gold kann große atomar flache Terrassen in (lll)-Orientierung ausbilden, deren
Netzebenenabstand 2,4 Å beträgt. Aus diesem Wissen heraus wird die Eichung der
z-Bewegung des Piezoelements meistens auf Goldoberflächen durchgeführt. Durch
kurzzeitiges erhitzen der Goldprobe in einer Bunsenbrennerflamme, dem sogenannten
‘Flame-annealing’ zu deutsch ‘Flammen’, können sich auf Teilbereichen der
Probenoberfläche Terrassen ausbilden. Welche Prozesse könnten zu den glatten
terrassenartigen Flächen führen ? Versuchen Sie, diese mit Hilfe des RTMs abzubilden,
indem Sie die geflammte Goldprobe untersuchen. Es ist möglich, dass Sie dazu mehrere
verschiedene Bildbereiche mit der Tunnelspitze anfahren müssen. Führen Sie mittels
solcher RTM-Bilder die Eichung des z-Piezos durch.
11.) NanoGrid
Bauen Sie die NanoGrid bei in das RTM ein, dieses enthält ein AuPd Gitter mit einer
Gitterkonstanten von 160 nm. Führen Sie mittels der erhalten RTM-Bilder die Eichung der x-
und y-Piezos durch.
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