Der Oberflächenleitfähigkeit auf der Spur
Die Einsatzmöglichkeiten von Materialien hängen vielfach von ihrer elektrischen Leitfähigkeit ab. Besonders in der Nanoelektronik ist das Wissen um die Materialeigenschaften elementar, da von ihnen das Potenzial und die Effizienz abhängen.
In der Halbleiterindustrie ist Silizium das meist verwendete Material. Dennoch sind die Eigenschaften von Silizium nicht allumfassend geklärt. Aus diesem Grund standen nun bei einer neuartigen Untersuchungsmethode von Prof. Bert Voigtländer, Mitglied von JARA-FIT, und seinem Team, die elektronischen Eigenschaften im Fokus.
Mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops mit vier Spitzen, ist es den Wissenschaftlern gelungen die Oberflächenleitfähigkeit von Silizium mit noch nie dagewesener Genauigkeit zu messen.
Die vier Spitzen des Mikroskops kommen auf engstem Raum zusammen und sind in der Lage die Leitfähigkeit ohne verfälschende Kontaktwiderstände der Elektronen zu messen. So war es nun erstmals möglich den Strom an der Oberfläche, vom Strom im Inneren zu trennen. Das Ergebnis zeigt, dass die Leitfähigkeit der Oberfläche um ein tausendfaches höher liegt, als im Inneren des Siliziums.
Im nächsten Schritt möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Untersuchungsmethode für weitere Anwendungen nutzbar machen. Zukünftig könnten so in vielen verschiedenen Bauelementen ungewollte Leckströme berechnet und verhindert werden.
Weitere Informationen zu der neuartigen Untersuchungsmethode sind auf der Website des Forschungszentrum Jülich zu finden.