Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 5: Strukturbildung und -chararkterisierung I

DS 5.2: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 10:30–10:45, HS 32

Untersuchungen von Al₂O₃/Nb(110)/Saphir(0001) als Substrat für Coulomb-blockierte Systeme bei Raumtemperatur. — •C. Dietrich, H.-G. Boyen, B. Koslowski und P. Ziemann — Abteilung Festkörperphysik, Universität Ulm

Polykristallines Aluminiumoxid auf Niob (110) wurde auf seine Eignung als Substrat für Experimente untersucht, bei denen dynamische Umladungseffekte (Coulomb-Blockade) bei Raumtemperatur entscheidend sein sollen. Hierzu wurde durch dc-Sputtern zuerst ein 30−40nm dicker Niob (110)-Film auf Saphir (0001) gewachsen. Die ausgezeichnete Qualität der Nb-Filme konnte mittels XRD (Rocking-Breite ≈ 0.1⁰, Laue-Oszillationen), Transportmessungen (T_c≈ 9.2K, RRR≈ 26), STM (Korngröße ≈ 500nm, Terrassengröße ≈ 500nm, Rauhigkeit 0.6nm_rms) und STS bestätigt werden. Auf diese Basiselektrode wurde ein Al-Film von 1nm Dicke aufgedampft und im O₂-Plasma oxidiert. Die vollständige Oxidation des Al wurde mittels XPS nachgewiesen. STM/STS-Messungen deuten auf eine resultierende polykristalline Oxidbarriere mit Korngrößen ≈ 1−2nm, wobei die Barrierenhöhe stark auf dieser Längenskala variiert. Für erste Messungen mit Metallinseln wurden Au-beladene inverse Mizellen auf das Al₂O₃ aufgezogen und das Polymer im H₂-Plasma verascht. Mit dem STM konnte an den Au-Inseln eine Coulomb-Treppe mit Stufenbreiten bis zu 400mV gemessen werden.