Quantenkapazitätsmessungen an Molybdändisulfid-Dünnschichten
Publikation: Hochschulschrift/Abschlussarbeit › Diplomarbeit
Beitragende
Abstract
Nachdem Graphen – als erstes stabiles zweidimensionales Material – nach seiner Entdeckung\nim Jahr 2004 aufgrund seiner außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften\nweltweit Aufsehen erregte, erlangten bald auch die Übergangsmetalldichalkogenide\nwieder Aufmerksamkeit, die lange Zeit als beinahe ausgeforscht galten. Ihre Struktur ist\nsehr ähnlich zu der des Graphitkristalls.\nBislang wurde insbesondere das Übergangsmetalldichalkogenid Molybdändisulfid\n(MoS2) intensiv untersucht. Es besitzt – mit einer Bandlücke von 1,2 eV (Volumenkristall)\nbzw. 1,8 eV (Monolage) – eine für die Herstellung von nanoskaligen Bauelementen\nfür die digitale Elektronik besonders reizvolle elektronische Struktur. So wurden\nbereits erste Feldeffekt-Transistoren mit hohen On/Off-Ratios auf Basis dieses Materials\nentwickelt, Performancetests durchgeführt und Optimierungsversuche angestellt.\nGegenstand dieser Arbeit ist es, monolagiges MoS2 auf das Vorhandensein einer\nQuantenkapazität zu untersuchen. Dieser Effekt tritt in niederdimensionalen Strukturen\naufgrund deren geringer Zustandsdichte auf und beschreibt einen zusätzlichen Energiebeitrag,\nder zur Ladungsträgeranhäufung in solchen Materialien nötig ist.\nIn dieser Arbeit erfolgt der Zugang zur Quantenkapazität mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopmessungen\nan MoS2-Nanoschichten. Hierfür findet das Kelvinsondenprinzip im\nFM-KPFM-Modus Anwendung. Bei diesem Verfahren ist es möglich, – zusätzlich zur\nMessung der Differenz der Austrittsarbeiten zweier Probenmaterialien – Informationen\nüber die lokale Kapazität des Systems aus dem zweiten Seitenbandsignal der Federbalkenresonanz\nzu erhalten. Hieraus können Rückschlüsse auf das Auftreten des von der\nLadungsträgerdichte des Dünnschichtmaterials abhängigen Quantenkapazitäteffekts gezogen\nwerden.\niii
Details
Originalsprache | Deutsch |
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Qualifizierungsstufe | Dipl.-Phys. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer:in / Berater:in |
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Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2014 |
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Schlagworte
Forschungsprofillinien der TU Dresden
DFG-Fachsystematik nach Fachkollegium
Schlagwörter
- MoS2, Molybdändisulfid, Quantenkapazität, Kelvin-Rasterkraftmikroskopie, KPFM