Entwicklung eines Depositionssystems zur AFM-gestützten Positionierung von Nanopartikeln

Zielsetzung dieser Arbeit war die Entwicklung eines Systems zur Gasphasen-Synthese von halbleitenden Nanopartikeln, deren in line Größenselektion und Deposition, mit dem die Nanopartikel mit einer räumlichen Auflösung im Nanometer-Bereich zur Herstellung von funktionalen elektrischen Bauelementen positioniert werden können. Das Gesamtsystem besteht aus einem Nanopartikel-Reaktor zur Herstellung von Silizium-Nanopartikeln in einem mikrowelleninduzierten Niederdruck-Plasma, einem Partikelmassenspektrometer (PMS) zur Molekularstrahlprobennahme und Messung der Partikelgrößenverteilung, einem Strahlumlenkungssystem zur Ablenkung des mit Partikeln beladenen Molekularstrahls um 90° und einer Depositionskammer, in der Ionen und später auch Nanopartikel durch eine durchbohrte AFM-Spitze hindurch auf ein Substrat deponiert werden können. In Hinblick auf die Herstellung elektrischer Bauelemente auf Nanopartikel-Basis wurden zunächst kompaktierte Nanopartikel-Pulver untersucht, deren mechanische und elektrische Eigenschaften mit denen von Schichten vergleichbar sind, die im Molekularstrahl deponiert werden können. Dazu wurde mittels einer hydraulischen Presse eine uniaxiale Kraft auf das Pulver ausgeübt und Widerstands-, Porositäts-, Kapazitäts- und Strom-Spannungs-Messungen durchgeführt.