Raster-Sonden-Mikroskop (AFM)
Final Report Abstract
Das Raster-Sonden-Mikroskop Park XE-150 wurde in den ersten drei Jahren unter anderem für folgende Forschungsprojekte und Arbeiten genutzt: 1. Atomic Force Microscopy AFM der Oberflächenmorphologie und Rauigkeit von oxidischen Einkristallsubstraten für die Pulsed Laser Deposition von epitaktischen Oxidschichten und Heterostrukturen, insbesondere die Monolagen-Terassenausbildung auf ZnO und SrTiO3 in atomarer Sub-Nanometer Auflösung sowohl lateral als auch senkrecht zur Oberfläche. 2. AFM von vorwiegend oxidischen Dünnfilmoberflächen zur Untersuchung der züchtungsparameterabhängigen Oberflächenmorphologie, Kornausbildung und Droplethäufigkeit. 3. Oberflächenmorphologie und Kantenschärfe von ZnO Mikronadeln, auf ebenen Facetten und senkrecht zu den 60°-Kanten, und Korrelation mit optischen Fabry-Perotund Whispering-Gallery-Moden sowie Lasertätigkeit. 4. Piezo Force Microscopy von ferroelektrischen und multiferroischen Dünnfilmen (BaTiO3, BiFeO3 undotiert und dotiert) zur Untersuchung der Ausbildung ferroelektrischer Domänen und deren Polungszustände. 5. Scanning Capacitance Microscopy von p- und n-leitenden oxidischen Bauelemente- Strukturen aus neuartigen Materialkombinationen, wie zum Beispiel ZnCo2O4 als p-Leiter und ZnO als n-Leiter, sowie von polykristallinem Solarsilizium (Kooperation Q-Cells). 6. Scanning Spreading Resistance Microscopy von Dünnfilm- und Bulkoberflächen von neuartigen oxidischen Halbleitern und von Solarsilizium zur Prüfung der Homogenität der Oberflächenleitfähigkeit und Ladungsträgerkonzentration. 7. Magnetic Force Microscopy zur Abbildung magnetischer Domänen von halbleitenden magnetischen Oxidfilmen, wie ZnFe2O4, NiFe2O4 und CoFe2O4. 8. Verschiedene Servicemessungen für Kooperationspartner aus der Fakultät, aus der Universität und für externe akademische und industrielle Partner. Das Verständnis und die Kenntnis der genannten Materialeigenschaften auf einer atomaren Längenskala ermöglicht die Synthese neuartiger funktioneller Heterostrukturen. Die gelisteten Untersuchungen und Materialkombinationen stehen im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten im Sonderforschungsbereich 762 „Funktionalität Oxidischer Grenzflächen“, der Graduiertenschule „BuildMoNa“, in der DFG Forschergruppe 1616 „Dynamics and Interactions of Semiconductor Nanowires for Optoelectronics“ und den DFG Projekten „Oxidische Topologische Isolator-Dünnfilme – Darstellung und elektronische Eigenschaften“ und „Bose-Einstein-Kondensation von Exciton-Polaritonen bei Raumtemperatur“. Somit dient das Gerät in ganz wesentlichem Maße der Studenten- (B.Sc. und M.Sc. Physik und IPSP) und Doktorandenausbildung und wird überwiegend von diesem jungen Personenkreis genutzt.
Publications
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