Methoden & Infrastruktur

• Ionenimplanter LEILA für kleine Energien, im Bereich von 0.5 keV bis 10 keV. Genutzt zur Wasserstoffpassivierung von Oberflächen, sowie zur Sputtererosion durch Edelgasionen.
• Ein Ionen-Strahl-Depositions-System Mr. Stringer, mit einem 30 keV Ionen-Strahl, Massen-Separation, elektrostatischer Abbrems- und Nachbeschleunigungs-Einheit. Ideal zum Herstellen von diamant-ähnlichen Materialien. Außerdem können mit diesem System Ionenimplantation im Energiebereich von 100 eV bis 60 keV durchgeführt werden.
• Ein FEI Dual-Beam FIB mit hochauflösender Elektronensäule und Ionensäule. Deposition von Pt, Au, SiO₂, und XeF₂-ätzen. Mikromanipulator. Automatisierte Preparation von TEM-Lamellen und Vorcharakterisierung mit STEM bei 30 kV. Ion beam / electron beam induced current (IBIC/EBIC).

Methoden zur strukturellen Charakterisierung

• Ein JEOL Rasterelektronenmikroskop (REM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) zur Elementanalyse. Ausgerüstet mit einer LaB6-Kathode und einer maximalen Auflösung von etwa 5 nm.
• Ein FEI Dual-Beam FIB mit hochauflösender Feldemissionelektronensäule (Auflösung < 1 nm) und Ionensäule. Deposition von Pt, Au, SiO₂, und XeF₂-Ätzen. Mikromanipulator. Automatisierte Preparation von TEM-Lamellen und Charakterisierung mit STEM bei 30kV und einer Auflösung bis zu 1 nm. 
• Zugang zu einem JEOL JEM-3010 Transimissionselektronen-Mikroskop (TEM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) zur Elementanalyse. Ausgerüstet mit einer LaB6-Kathode und einer maximalen Punktauflösung von 0.17 nm. Dieses TEM steht uns in Zusammenarbeit mit der AG Prof. Rettenmayr zur Verfügung.
• Zugang zu verschiedenen Röntgendiffraktometern (XRD) am IOQ.
• Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS, EXAFS, XANES) an verschiedenen Synchrotronstrahlungsquellen, z.B. DESY, ESRF und SLS, sowie ortsaufgelöste Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF), Röntgendiffraktometrie (XRD), Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) und röntgeninduzierte Strommessung (XBIC) mit einem Synchrotron-Nanostrahl am ESRF.
• 3 MeV Tandetron Beschleuniger JULIA für Ionenstrahlanalyse (IBA) Techniken wie RBS, Channeling, NRA, PIXE und PIGE.

Methoden zur elektrischen Charakterisierung

• Photolithographie im Reinraum zur Herstellung von Kontaktstrukturen, Bonder mit Au-Drähten.
• vollautomatisierte Messplätze für Strom-Spannungskennlinien (IV):
  - messbare Ströme bis pA (4-Draht Messung)
  - Messung bei Raumtemperatur mit AM 1.5 Beleuchtung oder dunkel
  - Messung von 10 K bis 500 K unter Beleuchtung mit verschiedenen Wellenlängen
• Kapazitäts-Spannungs-Messungen (CV) von 10 - 500 K zur Bestimmung von Dotierprofilen.
• Thermische Admittanzspektroskopie (TAS) zur Untersuchung flacher und tiefer Störstellen.
• Temperaturabhängige Kapazitätstransientenmessungen (DLTS) zur Bestimmung der Konzentration und Bindungsenergie von absichtlich oder unabsichtlich vorhandenen tiefen Störstellen.
• Hall-Effekt-Apparatur (80 K - RT) zur Bestimmung von Ladungsträgerkonzentrationen und Aktivierungsenergien.

Methoden zur optischen Charakterisierung

• Mikro-Photolumineszenz (PL) Spektroskopie: 500 mm Gittermonochromator, UV-VIS CCD (200 - 1100 nm), iCCD (200 - 850 nm), InGaAs-Array (800 - 1650 nm), Temperaturbereich 4-300 K, Zeitauflösung bis zu 3 ns, Ortsauflösung ~1 µm, Anregung: HeCd (325 nm cw), Nd:YAG (7 ns Pulse, 266, 355, 532 nm, 1 - 200 Hz), NeNe Laser (633 nm cw), PL-Anregungsspektroskopie per Xe-Lampe mit 200 mm Monochromator (250 - 1100 nm).
• Ein REM (JEOL) ist ausgestattet mit einer Kathodolumineszenz (CL) zur Analyse der optischen Eigenschaften von Halbleitern-Nanostrukturen, bestehend aus einem 300 mm Monochromator und zwei Photomultipliern für den sichtbaren (250-900 nm) und infraroten Bereich (300 - 1650 nm). CCD Kamera (200 - 1100 nm) zur schnellen Aufnahme von Spektren. Cryostage für Probentemperaturen von 6K bis 300 K. (gefördert durch EFRE)
• Varian UV-VIS Spektrometer (185-3300 nm) zur Messung von Absorptions-, Transissions- oder Reflexionsspektren. Ulbrichtkugel für direkte und diffuse Streuung
• Varian FTIR Spektrometer (400-6000 cm^-1) für Messungen von IR Spektren in Absorptions-  und Transmissions- und Reflektionsgeometrie.

Dünnschicht-Herstellungsmethoden

• Sputterdepositions-Anlagen zur Herstellung von metallischen Schichten (Cu, In, Ga)
• Sputterdepositions-Anlagen zur Herstellung von TCO-Frontkontakten (transparent conducting oxides)
• Sputterdepositions-Anlage zur Herstellung von Mo Rückkontakten 

Herstellung von Halbleiternanodrähten und Prozessierung

• CVD-Anlage zu Synthese von Halbleiternanodrähten. Sie besteht aus einem Drei-Zonen-Ofen mit einer maximalen Temperatur von 1350 °C, einer Drehschieberpumpe (10^-3 mbar), zwei Gas-Fluss-Kontrollern, und einem Kühlsystem. Voll Computer-gesteuert.
• Hoch-Temperatur-Ofen zum Wachsen von Nanodrähten, mit einer maximalen Temperatur von 1500 °C, einer Drehschieberpumpe (10^-3 mbar), zwei Gas-Fluss-Kontrollern und Kühlsystem. Voll Computer-gesteuert.
• Rohrofen mit Gasfluss (Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Argon) zur Wachstum von Nanostrukturen und Ausheilen von Proben.
• Verschiedene (Hoch-Temperatur-)Öfen zum Ausheilen bis 2050 K unter Vakuum oder Inert-/Reaktiv-Gas, und zum aktivieren von dünnen Schichten.
• Ein System für rapid thermal annealing (RTA) .
• Ein FEI Dual-Beam FIB mit der Möglichkeit der Deposition von Pt, Au, SiO₂, bzw. XeF₂-Ätzen.
• Photolithographie im Reinraum zur Herstellung von Kontaktstrukturen, Bonder mit Au-Drähten.