FIB-REM mit Tiefsttemperatur Kathodolumineszenz-Zusatz

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426081481

Für die präzise und materialschonende Zielpräparation auf nm-Skala wird eine Focused Ion Beam-Apparatur (FIB) mit Tiefsttemperatur-Kathodolumineszenz-Zusatz (fl. He-KL) beantragt. Ergänzend zur Auswahl struktureller Merkmale mittels Feldemissionselektronenquelle kann durch den fl. He-KL-Zusatz eine Selektion von Probenbereichen hinsichtlich spektraler Fingerprints auf nm-Skala erfolgen: u. a. spezifische Halbleiterquantenstrukturen oder optisch aktive Kristalldefekte. Die beantragte Gerätekonfiguration ermöglicht die KL-Tomografie durch FIB-Materialabtrag und systematischer KL-Analyse (Untersuchung der Potentiallandschaft, Ladungsträgereinfang, Defektverteilung) und erlaubt die Strukturierung von innovativen Funktionshalbleitern auf nm-Skala (Nanoprototyping). Optische Moden photonischer Kristalle können durch den fl. He-KL-Zusatz während ihrer Herstellung überprüft und eventuell korrigiert werden. Einzigartig ist die Auswahl individueller Quantenstrukturen geeigneter spektraler Eigenschaft unmittelbar vor dem FIB-Prozess. Dies ermöglicht die Herstellung deterministischer Einzelphotonenemitter durch KL-Selektion individueller Quantenpunkte und anschließendem Freiätzen mittels FIB. Ionen-/Elektronenstrahl-induzierte Metalldeposition soll der elektrischen Kontaktierung von Halbleiterstrukturen und Veränderung plasmonischer Eigenschaften dienen. Eine geringere Schädigung während des FIB-Prozesses wird bei fl. He-Kühlung erwartet. Der fl. He-KL-Zusatz dient sowohl als Selektionsverfahren als auch zur Verringerung der Strahlschädigung. Die beantragte Apparatur ist ein Alleinstellungsmerkmal und wird eine essentielle Aufwertung als überregionales Kompetenzzentrum für Nanoforschung in Magdeburg schaffen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: FIB-REM mit Tiefsttemperatur Kathodolumineszenz-Zusatz
• Gerätegruppe: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Antragstellende Institution: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• Leiter: Professor Dr. Jürgen Christen