| Zugriffsnummer |
50909 |
| Dokumenttyp |
Dissertation
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| Peer Review |
unbekannt |
| Sprache |
Deutsch
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| Titel |
Optische Nahfeldmikroskopie und synchrotronstrahlungsbasierte nano-FTIR-Spektroskopie an zweidimensionalen Halbleiterstrukturen |
| Autor(in); Institution |
Ulrich, Georg; 7.1, Radiometrie mit Synchrotronstrahlung, PTB-Berlin
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| Quelle/Jahr |
(2022), 144 S.
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| Dissertationsvermerk |
Dissertation, Freie Universität Berlin, 2022 |
| DOI |
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| Persistent Identifier |
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| Verlag |
Berlin: FU
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| Zusammenfassung |
Diese Arbeit beschäftigte sich mit der chemischen Charakterisierung von nano Strukturen mittels breitbandiger Synchrotronstrahlung. Als Methode für diese Strukturaufklärung wurde Streulicht-Nahfeldmikroskopie (s-SNOM) verwendet und diese weiterentwickelt, um hyperspektrale Abbildungen zu ermöglichen. Die Implementierung von s-SNOM an einer Lichtquelle für Synchrotronstrahlung, um nano-FTIR-Spektroskopie (SINS, engl. für synchotron-based infrared nano-spectroscopy) zu betreiben, erfolgte 2013 durch Hermann et al. kurz vor Beginn der Arbeiten zur vorliegenden Dissertation. Im Rahmen der hier beschriebenen Arbeit wurden erste hyperspektrale Abbildungen (HSI) am Elektronenspeicherring MLS durch eine verbesserte Hintergrundunterdrückung ermöglicht. Dabei bezeichnet HSI das Abrastern von zweidimensionalen Bildpunkten und die Aufnahme von Spektren auf jedem Pixel. Eine für SINS notwendige Steigerung der Empfindlichkeit erfolgte durch die Entwicklung eines Betriebsmodus‘ des Speicherrings, welcher sich durch eine reduzierte Emittanz auszeichnet. Ebenfalls der Steigerung der Empfindlichkeit gedient hat die Verwendung von Filtern und Polarisatoren zum Betrieb der Detektoren im linearen Bereich; für Nahfeldmikroskopie wurde dies erstmals im Rahmen der Arbeiten zu dieser Dissertation beschrieben. Die in den bis hierher genannten Publikationen verwendeten Detektoren für Infrarotlicht sind
halbleiter- und fernfeldbasiert, verwenden also eine aktive Fläche aus Materialien wie HgCdTe oder InAs, um Streulicht von der Spitze nachzuweisen. Im Rahmen der Detektion von Fotoströmen auf einem Chip wurde eine neue Art von Detektor entwickelt, welcher als Breitbandbolometer bezeichnet werden kann, und die Position, an der das Nahfeldsignal detektiert wird, an den Ort der Probe verlagert. Die Strukturaufklärung mit HSI konnte durch Kombination mit mathematischen Methoden realisiert werden. Wie die dabei verwendete Technik der komprimierten Datenerfassung (Compressed Sensing) in Zukunft als eine Methode im verwendeten kommerziellen s-SNOM eingesetzt werden könnte, wird in einem Ausblick näher betrachtet. |
