Příprava a analýza nanostruktur v podmínkách UHV

Abstract

Cílem této bakalářské práce bylo skoumání přípravy a analýzy nanostruktur v podmínkách vysokého vakua (VV). Teoretická část klade důraz na gallium nitridové (GaN) nanostruktury. Ty pak byly analyzovány rastrovacím tunelovacím mikroskopem (RTM). Aby bylo možné analyzovat připravené vzorky ve VV RTM, bylo provedeno elektrochemické leptání wolfrámového drátu. Tato práce zhrnuje postup k vytvoření wolfrámových hrotů pro RTM. Kapitola o výrobě wolfrámových hrotů zahrnuje popis princípu elektrochemického leptání. Obrázky vyleptaných hrotů byly provedeny pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu. Zaostřování hrotů pak bylo vykonáno fokusovaným iontovým svazkem. V této práci je také představena metoda pro opětovné ostření RTM hrotů elektronovým svazkem, vykonávaná in-situ. Bylo dokázáno, že je možné rutinně obdržet wolfrámové hroty s poloměrem křivosti rádovo v nanometrech.The purpose of this thesis was to study the preparation and analysis of nanostructures in Ultra High Vacuum (UHV) conditions. The theory section has a strong emphasis on Gallium Nitride (GaN) nanostructures. These were then analyzed by Scanning Tunneling Microscope (STM). In order to be able to analyze prepared samples in UHV STM, electrochemical etching of tungsten wire was carried out. This thesis gives an account on how to obtain tungsten tips for STM. The section dealing with tungsten tip fabrication includes description of electrochemical etching principle. Scanning Electron Microscope (SEM) images of etched tips and their further sharpening by Focused Ion Beam (FIB) was carried out. In this work a method for in-situ UHV STM tip revitalization by electron annealing is proposed. It was concluded that it is possible to routinely obtain tungsten tips with apex radius in the order of nanometers.