Nukleation und Wachstum metallischer Nanostrukturen auf inerten Substraten

Eine Möglichkeit, Nanostrukturen durch einen „bottom up“ Prozess zu erzeugen ist das Ausnützen selbstorganisierter Wachstumsprozesse. Je nachdem welche Wechselwirkung das Adsorbat und das Substrat miteinander eingehen, können durch Wahl geeigneter Prozessparameter wie z. B. der Temperatur, Nanoteilchen auf einer Oberfläche hergestellt werden. Auf diese Weise werden im Rahmen dieser Arbeit metallische Nanostrukturen erzeugt. Als Adsorbat werden Edelmetalle und als Substrat Halbleiter mit einer atomar glatten, wenig wechselwirkenden Oberfläche eingesetzt. Die Mechanismen, die dabei eine Rolle spielen, werden mit Hilfe der Rastersondenmikroskopie untersucht, bzw. die hergestellten, nanometergroßen Inseln damit vermessen und charakterisiert. Aufbauend auf vorangegangenen Arbeiten wird der Nukleationsprozess auf diesen scheinbar idealen Oberflächen studiert, um diesen besser zu verstehen und gegebenenfalls steuern zu können. Das weitere Wachstum dieser Inseln ist ebenso von Interesse, da ein Verständnis der dabei ablaufenden Prozesse verwendet werden kann, um z. B. das Aspektverhältnis zu verändern. Denkt man an die optischen Eigenschaften solcher großflächig erzeugbaren Nanostrukturen, so könnten diese wiederum durch das Aspektverhältnis verändert werden. Nach einem kurzen Überblick über theoretische Beschreibungsmodelle und den experimentellen Voraussetzungen und Möglichkeiten folgt ein kurzer Abriss über die Eigenschaften der verwendeten Substrate und den bisherigen Arbeiten zum Wachstum auf Schichtstrukturhalbleitern. Die Beobachtung und Beschreibung des Nukleationsprozesses bildet den ersten Teil der durchgeführten Experimente, bei denen ein Tunnelmikroskop zum Einsatz kam. Anschließend wird das Wachstum der erzeugten Inseln näher betrachtet und untersucht, bevor im dritten Teil mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops auf die erzeugten Metall-Halbleiter Kontakte eingegangen wird. Abgeschlossen wird diese Arbeit mit einer Zusammenfassung und verschiedenen Anhängen, die dem besseren Verständnis einzelner wichtiger Punkte dienen.