Rastersondengestützte Untersuchung der elektrochemischen Abscheidung von Element- und Verbindungshalbleitern aus ionischen Flüssigkeiten

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In situ Rastersondenmethoden eignen sich hervorragend für die Analyse elektrochemisch erzeugter Strukturen auf der Nanometerskala. Durch den Einsatz ionischer Flüssigkeiten mit ihren entsprechend weiten elektrochemischen Fenstern gelingt es insbesondere auch, stark unedle Elemente und Verbindungen lokal geordnet abzuscheiden: Hierzu zählen typische Elementhalbleiter (Si, Ge) und Verbindungshalbleiter (GaAs, GaSb, ZnTe) ebenso wie typische Leiter- oder Barrierenelemente (Al, Ti). Ziel dieses Vorhabens ist die Aufklärung der Mechanismen der ortsaufgelösten elektrochemischen Abscheidung von Element- (Si, Ge) und Verbindungshalbleitern (ZnTe, GaSb, GaP) aus Ionischen Flüssigkeiten, d.h. Lösemitteln, die sich durch außerordentlich weite elektrochemische Fenster von mehr als 6 Volt auszeichnen und minimale Dampfdrücke selbst bei erhöhten Temperaturen bis zu 300°C haben. Einige neuere Systeme sind hydrolysestabil und können prinzipiell sogar an Luft gehandhabt werden. Mit dem in situ Rastertunnelmikroskop sollen die Prozesse bei der Abscheidung der Halbleiter auf der Nanometerskala untersucht und die abgeschiedenen Strukturen mithilfe der in situ Tunnelspektroskopie elektronisch charakterisiert werden. Parallel sollen als upscaling Halbleiter in der Volumenphase nanoskaliert elektrochemisch abgeschieden und charakterisiert werden.