Kapacitásmérésen alapuló pásztázó szondás mikroszkóp fejlesztése

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
Félév: 
2016/17/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Halbritter András Ernő
Email cím: 
halbritt@mail.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Fizika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi tanár, tanszékvezető
Hallgató: 
Név: 
Vargha Noémi
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

Szilárdtestfizikai alapismeretek, jó kísérletező készésg, számítógépes mérésvezérlési ismeretek, angol nyelvtudás

Leírás: 

A nanofizikai kutatások alapvető vizsgálati módszerei a pásztázó szondás módszerek. A pásztázó alagútmikroszkóp (STM) segítségével vezető felületek topográfiája akár atomi felbontással is feltérképezhető, míg az atomerő-mikroszkóp (AFM) nem fémes felületek feltérképezésére is lehetőséget ad. A két módszer kombinálásával lehetőség nyílik komplex nanoszerkezetek atomerő-mikroszkóp üzemmódban történő feltérképezésére, majd a vizsgálatok szempontjából érdekes tartományok megtalálása után pásztázó alagútmikroszkóp üzemmódban lokális vezetési tulajdonságok tanulmányozhatók. A kombinált STM-AFM rendszernek viszont komoly hátránya, hogy egy komplex, precíziós árammérésre és erőmérésre egyaránt alkalmas mérőfejet igényel.

Korábbi diplomamunkák keretében laboratóriumunkban elkészült egy szobahőmérsékleti tesztrendszer, mely STM üzemmódban atomi felbontást biztosítva rutinszinten működik, és mellyel AFM üzemmódban is megtörténtek az első sikeres tesztmérések, illetve a közelmúltban elkészült egy alacsonyhőmérsékleti STM berendezés. A jelölt az ezen fejlesztések során összegyűlt tapasztalatok felhasználásával egy új mérési eljárás meghonosításába kapcsolódik be, melynek keretében egy STM mérőfej minimális átalakításával, erőmérő szenzor nélkül, csupán a tű és a minta, illetve a tű és a minta alatti hátsó kapuelektróda közötti kapacitás mérése alapján térképezzük fel a vizsgált nanoszerkezet felépítését. Ez alapján kívánjuk beazonosítani a vizsgált nanoáramkör vezető részeit, melyeken a tű további közelítésével STM üzemmódban lokális elektromos méréseket lehetne végezni.