Dresden 2009 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 48: Poster 2

HL 48.34: Poster

Donnerstag, 26. März 2009, 15:00–17:30, P2

Herstellung und Charakterisierung von Nanosäulen für silizium basierte Thermoelektrika — •Andrej Stranz, Ünsal Sökmen, Erwin Peiner und Andreas Waag — Institut für Halbleitertechnik, TU Braunschweig, Deutschland

Si-basierte Nanosäulen unterschiedlicher Durchmesser, Höhe und Morphologie werden durch Strukturierung mit Nanoimprint und anschließendes anisotropes Trockenätzen hergestellt. Die Herstellung der niederdimensionalen Strukturen beruht auf der kontrollierten top-down Strukturierung. Durch diese Herstellungsmethode lässt sich die thermische Leitfähigkeit über die Variation der Durchmesser der Nanosäulen gezielt einstellen. Durch die Reduktion der thermischen Leitfähigkeit kann die Effizienz (ZT) von Si-basierten thermoelektrischen Kühlern und Generatoren erheblich verbessert werden. Die hergestellten Nanosäulen haben Durchmesser im sub-μ Bereich, eine Höhe bis 80μ, und sie sind in einem Säulen-Feld angeordnet mit einem Abstand von 700nm bis 10μ zueinander. Neben der Herstellung und der strukturellen Charakterisierung von Silizium-Nanosäulen wird die Messung thermoelektrischer Eigenschaften einzelner Nanosäulen, sowie von Nanosäulenarrays beschrieben. Für die Messung von Kräften auf der sub-μN Skala wurden piezoresistive Silizium-Cantilever-Sonden entwickelt und realisiert. Sonden mit Spitzenradien von wenigen zehn Nanometern wurden für die Vermessung von Nanosäulen in einem Rasterelektronenmikroskop mit Hilfe von Nanomanipulatoren eingesetzt. In der Messsonde wurden für die Messung der Temperatur ein Thermowiderstand bzw. ein Thermoelement an der Spitze integriert.