Aufbau einer Vierspitzen-Rastertunnelmikroskop-Rasterelektronenmikroskop-Kombination und Leitfähigkeitsmessungen an Silizid Nanodrähten

In dieser Arbeit wird die Kombination eines Vier-Spitzen-Rastertunnelmikroskops mit einem Rasterelektronenmikroskop vorgestellt. Durch diese Apparatur ist es möglich die Leitfähigkeitsmessungen an in-situ hergestellten Nanostrukturen in Ultrahochvakuum durchzuführen. Mit der Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) wird es möglich die Tunnelspitzen des Vier-Spitzen-Rastertunnelmikroskops (RTM) so zu positionieren, dass sich eine Anordnung für eine Vierpunktmessung an Nanostrukturen ergibt. Der RTM-Kopf wurde nach dem neuartigen koaxialen Beetle-Konzept gebaut. Dies erlaubt einerseits eine platzsparende Anordnung der Komponenten des RTM, andererseits weist der RTM-Kopf eine gute mechanische Stabilität auf, um die atomare Auflösung mit allen vier RTM-Einheiten zu erreichen. Die atomare Auflösung der RTM-Einheiten wurde durch das Aufnehmen der in-situ präparierten Si(111)-7x7- Oberfläche bestätigt. Die thermische Drift während des Betriebs sowie die Resonanzfrequenzen des mechanischen Aufbaus des RTM-Kopfes wurden bestimmt. Das Rasterelektronenmikroskop erlaubt die präzise und sichere Navigation der Tunnelspitzen über die Probenoberfläche. Dadurch es ist möglich z. B. die Rasterbereiche der RTMEinheiten so einzustellen, dass eine Stelle der Probeoberfläche mit mehreren RTMEinheiten gleichzeitig aufgenommen werden kann. Mehr-Spitzen-Spektroskopie kann mit bis zu vier RTM-Einheiten zeitsynchron durchgeführt werden. Zur Demonstration der Fähigkeiten der neugebauten Apparatur wurden Leitfähigkeitsmessungen an der metallischen Yttrium-Silizid-Nanodrähten durchgeführt. Die Nanodrähte wurden durch die Deposition von Yttrium auf eine geheizte Si(110) Probenoberfläche in-situ präpariert.