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Diplomarbeit 2002 (DA02): Arbeits-Archiv
 
DA Bhi 02/1 - Inbetriebnahme eines Rastertunnelmikroskops
Studierende: Hansueli Meyer, meyerhan
  Philippe Strasser, strasphi

Betreuer: Roland Büchi, bhir

Bei dieser Diplomarbeit ging es darum, ein voll funktionsfahiges Raster-Tunnel-Mikroskop (RTM) zu entwickeln. Hauptziel war es, eine Oberflache zu untersuchen, welche Nanometerabmessungen aufweist. Dabei mussten samtliche Komponenten, welche notig sind, um ein Raster-Tunnel-Mikroskop zu betreiben, selber dimensioniert und gebaut werden.

In der vorangegangen Projektarbeit wurde der Grundstein fur das Raster-Tunnel-Mikroskop gelegt. Der mechanische Aufbau und ein Teil der Elektronik konnte in der Projektarbeit bereits vorbereitet werden. Um das Raster-Tunnel-Mikroskop vor Erschutterungen zu schutzen, wurde ein schwingungsdampfendes System entwickelt. Das System wurde dabei mathematisch beschrieben und durch Simulationen auf die Wirksamkeit getestet. Die gesamte Elektronik musste aufgebaut und ausgetestet werden. So z.B. der Tunnelstromvorverstarker, der Strome im nA-Bereich verstarken muss, Spannungsstabilisierungsschaltungen, Tiefpassschaltungen fur die Ansteuerung der Piezoelemente, Begrenzerschaltungen sowie diverse Addier- und Subtrahierschaltungen. Der Regelkreis musste beschrieben und ein Regler entworfen werden, der den Tunnelstrom konstant halt. Der Regler wurde dabei analog realisiert und dementsprechend aufgebaut. Geeignete Proben wurden evaluiert sowie einen Probenhalter aufgebaut, der es erlaubt, die verwendeten Proben einfach auszuwechseln. Die Anordnung des Abrasterungsprozesses durch die Piezoelemente wurde realisiert. Ein komplettes Steuersystem wurde entwickelt, welches die Steuerung des Systems ubernimmt und die Auswertung der gesammelten Daten ermoglicht. Weiter ist das Programm fahig, die Daten auszuwerten und eine gescannte Oberflache in 3-Dimensionaler Darstellung wieder zugeben. Das System konnte getestet werden. Es war moglich, eine definierte Probe zu untersuchen. Die eigene Aufnahme wurde mit einer Referenzaufnahme verglichen. Der Vergleich lieferte dabei viel versprechende Resultate. Der gescannte Bereich betragt etwa 400x400nm.

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