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DMS Molekularstrahlepitaxie


 

Veeco Gen II MBE Anlage

3-Kammer UHV System

Hall Messplatz



Durch die Dotierung von GaN mit Atomen aus der Reihe der Übergangsmetalle mit teilweise gefüllter 3d-Schale (TM) entsteht ein verdünnter magnetischer Halbleiter (DMS). Die DMS Schichten werden mittels Molekularstrahlepitaxie hergestellt.

Es stehen zwei Wachstumsanlagen zu Verfügung.
Eine MBE Anlage Gen II der Firma Veeco, mit 8 Quellenmaterialien: Ga, Al, In, Si, Mn, TM, N2 (RF-Plasma Quelle) und Wasserstoff. Reflection High Energy Electron Diffraction (RHEED) dient zur Wachstumskontrolle.
Ein Multikammer-UHV Wachstums- und Analysesystem. Das UHV-System besteht aus einer kleinen MBE Präparationskammer mit 4 Quellenmaterialien: Ga, N2 (RF-Plasma Quelle), Mn, Al und zwei Analysekammern, die über HREELS, AES, LEED, XPS, UPS Spektrometer verfügen. Durch in-situ Photoemissionsspektroskopie werden die elektronischen Eigenschaften an der Oberflächen der gewachsenen Schichten in-situ ermittelt. Das Oberflächenpotential, bzw. die energetische Lage des Ferminiveaus an der Oberfläche kann bestimmt werden. Die elektronische Zustanddichte im Valenzband gibt Informationen über die energetische Lage der besetzten TM-elektronischen Zuständen.

Als standard Charakterisierung der Schichten werden systematisch folgende Methoden eingesetzt: Atomkraftmikroskopie (AFM), Röntgen Beugung (XRD), hochauflösende Rasterelektronenmikroskopie (REM).

Ein Hall-Effekt Messplatz (2-325 K, 1 T) wird für die elektrische Charakterisierung der MBE Schichten eingesetzt, insbesondere für die Messung des anomalous Hall-Effekt.

Transmissionselektronenmikroskopie (Philips CM 200 FEG-UT mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie) dient zur mikrostrukturellen Analyse.


 

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