Nanodrähte und Dünnschichten mit niederdimensionalen elektronischen Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Mario Dähne
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5440286

• Erstellungsjahr: 2008

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In dem Projekt wurden die atomare Struktur und die elektronischen Eigenschaften von Seltenerdsilizid- Nanodrähten mit den Seltenen Erden Dysprosium und Erbium auf verschieden orientierten Siliziumsubstraten untersucht. Hierfür wurden Rastertunnelmikroskopie (STM) und winkelaufgelöste Photoemission (ARPES) eingesetzt. Es konnten verschiedene Drahttypen mit unterschiedlicher Metallizität und elektronischer Dimensionalität beobachtet werden. Dünne Nanodrähte sind durch eine kettenartige Stmktur gekennzeichnet und sind halbleitend bzw. allenfalls halbmetallisch, während die breiteren Nanodrähte aus hexagonalem Disilizid bestehen und metallisch sind. Die breiten Nanodrähte auf Si(OOl) wachsen aufgrund der Anisotropie des Substrats und der Anisotropie der Verspannung weitgehend selbstorganisiert. Dagegen bilden sich auf Si(557) aufgmnd der Stufenstmktur des Substrats nahezu unverspannte Nanodrähte auf den (1 ll)-Facetten. Die breiten Nanodrähte auf Si(OOl) weisen eine eindimensionale elektronische Bandstruktur auf, während diejenigen auf Si(557) durch eine zweidimensionale Bandstmktur charakterisiert sind. Diese interschiedliche Dimensionalität der elektronischen Struktur bei nominell demselben Material konnte auf die unterschiedliche Orientierung des Silizids bei den beiden Substraten zurückgeführt werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Atomic structure of thin dysprosium-silicide layers on Si(lll), I. Engelhardt, C. Preinesberger, S.K. Becker, H. Eisele, and M. Dähne, Surface Science 600, 755 (2006).
  
  
• Formation of dysprosium silicide nanowires on Si(557) with two-dimensional electronic structure, M. Wanke, K. Löser, G. Pruskil, and M. Dähne, Joumal of Applied Physics 103, 094318 (2008).
  
  
• Martina Wanke, Rare earth silicide nanowires on silicon surfaces, Dissertation (TU Beriin, 2008).
  
  
• Structure and electronic properties of dysprosium silicide nanowires on vicinal Si(OOI), C. Preinesberger, G. Pruskil, S.K. Becker, M. Dähne, D.V. Vyalikh, S.L. Molodtsov, C. Laubschat, and F. Schiller, Applied Physics Letters 87, 083107 (2005).