Schritt-für-Schritt-Anleitung für einen erfolgreichen Versuch
Bringen Sie die Mess-Spitze in den Tunnelkontakt zu der WSe2-Probe. Bitte achten Sie auf
eine sinnvoll angelegte Tunnelspannung – wie hoch muss sie mindestens sein? Den
Regelwert für den Tunnelstrom legen Sie bitte auf 100 pA fest.
Generieren Sie mit diesen Tunnelparametern ein erstes Übersichtsbild der Oberfläche (ca.
500x500 nm2). Sind Spitze und Probe perfekt senkrecht zueinander ausgerichtet, oder ist die
Probe verkippt? Was müssen Sie mit den Rohdaten tun, um Oberflächeneigenschaften
(topographische Höhenvariationen von wenigen Ångström) zu sehen?
Verschieben Sie die Rohdaten mittels FTP-Programm vom Mess-Rechner zum Auswerte-
Rechner, und öffnen Sie sie mit der Analysesoftware (WSxM). Machen Sie sich mit den
Funktionen Flatten, Plane Fit und dem Linienprofil-Tool vertraut.
Verwenden Sie das Nanostrukturierungs-Tool der Steuersoftware, um mit einem Makro
kurze Spannungspulse zwischen Spitze und Probenoberfläche zu generieren. Wie funktioniert
das Makro, und welche Parameter können dort eingestellt werden? Finden Sie einen
geeigneten Parametersatz (Spannung und Pulsdauer), um ein möglichst kleines Loch mit
einer Kantenlänge von wenigen zehn Nanometern in die Oberfläche zu schreiben.
Welche Form hat das Loch? Welchen Grund gibt es hierfür? Machen Sie sich anhand Ihres
Wissens über WSe2 Gedanken, was während des Spannungspulses zwischen Spitze und
Probe passiert ist.
Messen Sie die Stufenkantenhöhe des Lochs. Wie tief ist das Loch, in "Sandwich"-Einheiten
gemessen?
Passen Sie ggf. den Rasterausschnitt an, um in einer Serie von RTM-Bildern das Loch zu
beobachten. Wächst es? Wenn ja, wie schnell? Nehmen Sie dafür drei RTM-Bilder mit
unveränderten Tunnelparametern auf und vermessen den Umfang des Loches. Welchen
funktionalen Zusammenhang gibt es zwischen dem Umfang und der Zeit (bzw. der
Bildnummer)?
Ist das Wachstum spannungsabhängig? Verändern Sie hierfür immer wieder die Spannung
(Erhöhung um 0,2 V) und nehmen jeweils drei RTM-Bilder des gleichen Ausschnitts auf, um
für jede Spannung die Wachstumsgeschwindigkeit (in nm/s oder in nm/Bild) mit einem
geeignetem Fit an die Daten zu bestimmen.
Wächst das Loch auch, wenn es nicht mit dem RTM abgerastert wird? Entwickeln Sie eine
Idee, wie man dies herausfinden könnte. Sinnvollerweise bearbeitet man diese Frage bei
einer Spannung, bei der das Wachstum deutlich genug sichtbar ist.
Führen Sie die spannungsabhängige Serie fort, bis keine sinnvolle Umfangsbestimmung mehr
möglich ist. Tragen Sie die Wachstumsgeschwindigkeit in Funktion der Spannung auf.
Welchen funktionalen Zusammenhang sehen Sie (konstant, linear, exponentiell, ...)?
Sofern noch Zeit ist, können Sie versuchen, mit gezielten Spannungspulsen an verschiedenen
Orten etwas in die Probenoberfläche zu "schreiben".
