Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

3.4 Einkristalline Silberdrähte 43
a b
10 µm
Abb. 3.10: Das PEEM-Bild a) zeigt einen einkristallinen Silberdraht während der Deposition
von Silber. Teilbild b) stellt das Längenwachstum dieses Drahtes als Funktion der Zeit dar.
(Abb. mit freundlicher Genehmigung von Herrn F.-J. Meyer zu Heringdorf [165].)
getrennt. Diese Step-Bunches bestehen bevorzugt aus (115) und (117) Seitenfacetten
[164]. Abb. 3.9 a) zeigt eine Siliziumoberfläche vor der Deposition von Silber. Man
erkennt deutlich einzelne Terrassen mit einer Breite von ca. zehn Atomen sowie die
typischen Doppelstufen. Abb. 3.9 b) zeigt dieselbe Oberfläche nach der Bedeckung mit
0, 66 Monolagen Silber; in diesem Beispiel haben sich Terrassen von ca. 10 Nanometer
Breite gebildet.
Bei weiterer Deposition von Silber auf die so facettierte Oberfläche kommt es zur
Bildung von dreidimensionalen Silberinseln. Aufgrund der durch die Facettierung her-
vorgerufenen Diffusionsanisotropie bilden sich weiterhin dreidimensionale Silberdrähte
mit einem dreieckigen Profil und einer typischen Breite von 200−400 nm bei einer Höhe
von 100 −300 nm [162]. Die Länge der Drähte hängt im wesentlichen von der Dauer des
Aufdampfvorgangs ab und kann bis über 100 µm betragen.
Das Wachstum eines solchen einkristallinen Silberdrahtes ist in Abb. 3.10 a) darge-
stellt. In Abb. 3.10 b) wurde die Länge des Drahtes als Funktion der Zeit (bei konstanter
Aufdampfrate) aufgetragen. Nach einer Nukleationsphase wächst der Draht linear mit
der Zeit an. Weitere Details zur Präparation der Silberdrähte sind in [162] zu finden.
Da es sich bei dem Wachstum der Drähte um einen statischen Prozess handelt, werden
diese kontrolliert im Photoelektronenemissionsmikroskop (PEEM) während eines in-situ
Aufdampfvorgangs präpariert. Dies gestattet es, gezielt Drähte mit einem bestimmten
Verhältnis von Breite zu Länge herzustellen.