Ladungstransport in dünnen metallischen Filmen

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In dieser Arbeit wurden die verschiedenen mikroskopischen Beiträge des elektrischen Widerstands zum makroskopischen Widerstand in einem elektrischen Leiter auf Nanometerskala untersucht. Dabei wurde der Transport der Elektronen parallel und senkrecht zur Oberfläche betrachtet. Um den elektronischen Transport parallel zur Oberfläche zu analysieren, wurde die Rastertunnel-Potentiometrie verwendet. Mit ihr lassen sich die mikroskopischen Widerstandsbeiträge lokal auflösen und vom elektrischen Gesamtwiderstand isoliert untersuchen. Als elektrische Leiter wurden Wismut- und Silberfilme verwendet, die mit einer Dicke von bis zu 20 Monolagen auf einem Silizium-Substrat epitaktisch gewachsen sind. In den epitaktischen Bereichen der Wismut- und Silberfilme ist ein mikroskopischer Beitrag zum elektrischen Widerstand durch Stöße der Elektronen mit Phononen gegeben. Weitere wichtige Beiträge zum elektrischen Widerstand ergeben sich durch Streuung der Elektronen an Stufen des Silizium-Substrats und an Korngrenzen im Metallfilm. Aus der Analyse wurde ein spez. Stufen- und Korngrenzenwiderstand bestimmt. In einem weiteren System, der leitfähigen Si(111)- -Ag rekonstruierten Oberfläche, wird der elektrische Widerstand durch Streuung der Elektronen an atomaren Substratstufen und an Domänengrenzen dominiert. Für die Analyse des elektronischen Transports senkrecht zur Oberfläche wurde die Ballistische Elektronen Emissions Mikroskopie (BEEM) verwendet. Es wurde gezeigt, dass das System Wismut auf Si(100) für BEEM Experimente sehr gut geeignet ist. Mit dieser Methode konnte der ballistische Transport durch die beiden organischen Moleküle C60 und PTCDA untersucht werden, die auf dem Wismutfilm aufgebracht wurden. Hierdurch konnten die spezifischen Pfade der ballistischen Elektronen durch die Moleküle erstmalig identifiziert werden. Eine Signatur im BEEM Strom konnte für beide Moleküle auf den LUMO + 1 Zustand zurückgeführt werden. Es wurden einzelne C60 Moleküle identifiziert, bei denen die Transmission der ballistischen Elektronen genauso groß ist wie auf den unbedeckten Wismutbereichen.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Physik » Experimentalphysik
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Stichwörter:
Potentiometry, BEEM, transport, dissipation, bismuth, silver, silicon, PTCDA, fullerene
Beitragende:
Prof. Dr. Möller, Rolf [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr. Wucher, Andreas [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
24.04.2007
Dokument erstellt am:
14.05.2007
Promotionsantrag am:
13.02.2007
Dateien geändert am:
14.05.2007
Medientyp:
Text