In situ Magnetotransport
Die
FIB/SEM-Dualbeam-Kammer beinhaltet einen Magnetotransport-Aufbau zur Vermessung von FIB-strukturierten Mikro- und Nanostrukturen. Dieser besteht aus einem Elektromagneten und einem Mikromanipulator. Das innere der Ultrahochvakuum-Kammer ist in Abbildung 1) gezeigt. Bei dem Mikromanipulator handelt es sich um einen Schwenkarm, der sich mit einer Genauigkeit von 100nm in alle drei Raumrichtungen verfahren lässt. Dieser ist mit einem dünnen Wolframdraht ausgestattet, dessen Spitze einen Durchmesser von ca. 1μm besitzt, so dass sich jeder Punkt einer Filmprobe elektrisch kontaktieren lässt. Insbesondere erlaubt der Mikromanipulator die Kontaktierung von FIB-strukturierten Nanostrukturen, wobei die Positionierung der Messspitze mit dem Rasterelektronenmikroskop (SEM) überwacht wird. Eine Rasterelektronenaufnahme der Wolframspitze und von FIB-strukturierten Drähten ist in Abbildung 2) gezeigt. Die dunklen Flächen in der Abbildung zeigen die Umrandung der Drähte in denen der elektrisch leitende Film vollständig abgetragen wurde und das elektrisch isolierende Substrat zum Vorschein kommt.
Das Prinzip der Widerstandsmessung ist in Abbildung 3) gezeigt: Der Strom fließt über den Film durch die Struktur zur Wolfram-Spitze.
Mit unserem Messaufbau können wir den elektrischen Widerstand mit einer Genauigkeit von 1*10^-5; messen. In Abbildung 4) ist beispielhaft eine Magnetowiderstandsmessung von einem Draht aus Abbildung 2 gezeigt. Aus dieser Messung lassen sich Aussagen über das Ummagnetisierungsverhalten schließen.
Der Messaufbau ist ausführlich unter folgendem Link beschrieben:
Magnetotransport-Aufbau
Es ist geplant, den Aufbau um zwei weitere Mikromanipulatoren zu erweitern, wodurch sich sowohl 4-Punkt-Messungen als auch Messungen der Hall-Spannung realisieren lassen.
