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Laboratorien

Spot Profile Analysis - Low Energy Electron Diffraction (SPALeed)

SPALeed Anlage im Labor der AG Falta
SPALeed - Labor der AG Falta

Ein Reflexprofilanalyseapparat zur Beugung langsamer Elektronen (von Omicron) erlaubt in-situ Messungen der Struktur und Morphologie unter UHV-Bedingungen. Zur Detektion der gebeugten Elektronen wird ein Channeltron (Punktdetektor mit hohem dynamischen Bereich > 10^6) verwendet. Die quantitative Abbildung des zweidimensionalen Beugungsmusters wird dabei nicht durch Änderung der Positionen von Elektronenkanone, Probe oder Detektor erreicht, sondern durch die Verwendung von Ablenkspannungen.

Zum Probenwachstum können eine Vielzahl von Materialien wie Ga, In, Ge, Si und Sb abgeschieden werden, wozu Verdampfer mit Widerstandsheizung (Knudsenzellen) oder Elektronenstrahlverdampfer benutzt werden.

Wegen der konischen Form des Instrument sind Experimente während des Wachstums möglich. Darüberhinaus können die Proben mit direktem Stromdurchgang von Raumtemperatur bis zu typischerweise 1200° C geheizt werden.

Für die ergänzende chemische Oberflächenanalyse und -bedeckungsbestimmung mittels Augerelektronenspektroskopie ist das UHV-System mit einem zylindrischen Spiegelanalysator (CMA 100 von Omicron) ausgestattet.

Der Basisdruck von etwa 1x10^-10 mbar wird durch Drehschieberpumpen, Turbomolekularpumpen, eine Ionenzerstäuberpumpe und eine Titansublimationspumpe erreicht.

Low Energy Electron Microscopy (LEEM)

low energy electron microscopy
LEEM-Labor der AG Falta

Ein kommerzielles Niederenergetisches Elektronenmikroskop mit Energieanalysator (SPE-LEEM von Elmitec) gestattet Oberflächenuntersuchungen und sehr variablen Bedingungen. So können zum Beispiel unter Ultrahochvakuum (Basisdruck kleiner als 1×10-10 bar), Untersuchungen sauberer Halbleiter- und Metalloberflächen erfolgen, aber auch Wachstumsexperimente unter mittleren Drücken von 1×10-3 bar durchgeführt und Oberflächenreaktionen verfolgt werden. Die Probentemperatur kann im Bereich von 100 K bis 1800 K eingestellt werden. Das System verfügt über eine laterale Auflösung von weniger als 8 nm im LEEM-Modus und etwa 15 nm im PEEM (Photoemissionselektronenmikroskopie). Im microLEED (Niederenergetische Elektronenbeugung) können darüberhinaus strukturelle Informationen von bis zu 250 nm kleinen Proben-Regionen gewonnen werden.

Scanning Tunneling Microscopy (STM)

Labor, IFP, Falta
STM-Labor

Ein kommerzielles Rastertunnelmikrskop mit variabler Temperatur (VT-STM von Omicron) dient zur Untersuchung von Oberflächen bis hin zur atomaren Skala. Die Apparatur besitzt eine kugelförmige Präparationskammer, die mit einem Aufbau zur niederenergetischen Elektronenbeugung (LEED) mit einer Vier-Gitter-Optik sowie zur Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) ausgestattet ist.
Zum Probenwachstum können verschiedene Materialien wie Ga, In, Ge, Si Sb und V abgeschieden werden; hierzu werden thermische Verdampfer (Knudsenzellen) und Elektronenstrahlverdampfer eingesetzt. Die Proben können sowohl molekularen Gasen ausgesetzt werden als auch atomarem Stickstoff aus Plasmaquellen (Epi-rf/ECR) oder atomarem Sauerstoff aus einer thermischen Quelle.
Der Basisdruck von etwa 5×10-11 mbar wird durch Rotationspumpen, Turbomolekularpumpen, eine Ionengetterpumpe und eine Titansublimationspumpe erreicht.

 

X-ray photoemission electron spectroscopy (XPS)

STM Anlage im Labor der AG Falta
STM-Labor im Labor der AG Falta

An unser STM-System in Bremen angeschlossen, verwenden wir ein kommerzielles Omicron EA 125 XPS-System, das mit einem Sieben-Kanal-Erfassungssystem und Differentialpumpen für Messungen bei höheren Drücken, d. H. Bis zu 10-3 mbar, ausgestattet ist. Außerdem setzen wir XPS ein, z. in Kombination mit XSW an verschiedenen Synchrotronstrahlungsanlagen in Europa und den USA.

Aktualisiert von: T.Rohbeck