Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at
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Lösungen<br />
L1: AES-Querschnitts-Analyse von Ni-Nanodrähten<br />
L1: AES-Querschnitts-<br />
Analyse von Ni-Nanodrähten<br />
Eine poröse Siliziumschicht mit einer Dicke<br />
von ~25 μm wurde in einem elektrochemischen<br />
Ätzprozess auf <strong>der</strong> Oberfläche von kristallinem Si<br />
hergestellt. Durch Verwendung von geeigneten<br />
Ätzparametern wurden zur Oberfläche senkrecht<br />
orientierte Poren mit einem mittleren Durchmesser<br />
von ~10 nm gebildet (Abb. 1a). Diese Poren wurden<br />
in einem zweiten elektrochemischen Prozess mit Ni<br />
gefüllt, wobei als Result<strong>at</strong> eine unregelmäßige Anordnung<br />
von ferromagnetischen Nanodrähten mit<br />
einer Flächendichte von ~2x10 9 mm -2 entstand.<br />
Um die Gegenwart und Homogenität <strong>der</strong> Ni-<br />
Beladung in den Mesoporen nachzuweisen, wurde<br />
Auger-Elektronenspektroskopie (AES) verwendet.<br />
Auf Grund <strong>der</strong> beträchtlichen Dicke <strong>der</strong> porösen<br />
Si-Schicht (25 μm) konnte eine AES-Tiefenprofilanalyse<br />
mit Ionenätzen nicht angewandt werden.<br />
Anstelle dessen wurde <strong>der</strong> AES-Elektronenstrahl<br />
auf verschieden tiefe Positionen unter <strong>der</strong> Probenoberfläche<br />
in einem gespaltenen Probenquerschnitt<br />
fokussiert, wie in Abb. 1a skizziert. Die AES-Spektren<br />
(Abb. 1b) zeigen deutlich die homogene Ni-Beladung<br />
für Tiefen zwischen 10 und 25 mm. Auf <strong>der</strong><br />
Probenoberfläche ist Ni in oxidierter Form vorhanden,<br />
innerhalb <strong>der</strong> porösen Schicht ist nachweislich<br />
oxidiertes Si vorhanden. Unter <strong>der</strong> Annahme eines<br />
mittleren Durchmessers <strong>der</strong> Mesoporen von ~10<br />
nm kann ein Seitenverhältnis von ~1000:1 für die<br />
Ni-Nanodrähte abgeschätzt werden.<br />
Abbildung 1:<br />
(a) Rasterelektronenmikroskopie(SEM)-<br />
Aufnahme einer gespaltenen Si-Pl<strong>at</strong>tenkante.<br />
Schem<strong>at</strong>ische Darstellung<br />
<strong>der</strong> Auger-Elektronen-Emission. (b)<br />
Auger-Elektronenspektren aus verschiedenen<br />
Probentiefen (siehe weiße<br />
Punkte in Abb. 1a).<br />
a.u. … arbitrary units, d.h. beliebige<br />
Einheiten.<br />
Index Kontakte Institute Lösungen Methoden<br />
Svetlozar Surnev, Michael Ramsey, Falko Netzer<br />
Karl-Franzens-Universität Graz<br />
Institut für Physik, Bereich Experimentalphysik<br />
Oberflächen- und Grenzflächenphysik<br />
<strong>Handbuch</strong> <strong>der</strong> <strong>Nanoanalytik</strong> <strong>Steiermark</strong> <strong>2005</strong><br />
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