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status_changed: 2012-08-15 08:54:05
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: HOANG, Chung Vu
title: Infrared Spectroscopy of One-dimensional Metallic Nanostructures on Silicon Vicinal Surfaces
title_de: Infrarotspektroskopie an eindimensionalen Metall-Nanostrukturen auf gestuften Siliziumoberflächen
ispublished: pub
subjects: 530
divisions: 130700
adv_faculty: af-13
keywords: Infrared spectroscopy , metal nanowires , silicon , vicinal surfaces
abstract: Vizinale Silizium-(111)-Oberflächen wurden als Substrat für das Wachstum sowohl von Blei-Nanodrähten als auch von atomaren Ketten aus Gold und Indium verwendet. Die Morphologie der Au-Atomketten wurde mittels Rastertunnelmikroskopie (STM) und Beugung hochenergetischer Elektronen (RHEED) untersucht. Die In-Ketten wurden mittels Infrarotspektroskopie mit Polarisation des elektrischen Feldes parallel und senkrecht zu den Drähten untersucht. Es wird gezeigt, dass die In-Ketten bei Raumtemperatur eine plasmonische Absorption entlang der Drähte, jedoch nicht senkrecht dazu aufweisen. Weiterhin zeigte sich beim Kühlen zur Temperatur flüssigen Stickstoffs ein Metall-Isolator-Übergang. Mit RHEED wurde dabei auch eine strukturelle Veränderung gefunden. Durch die mit Infrarotspektroskopie gefundenen Ergebnisse für die Blei-Nanodrähte ist es nun möglich, die durchschnittliche Länge von parallelen Nanodrähten durch die Kontrolle von vier experimentellen Parametern zu kontrollieren. Diese sind die Bleibedeckung, die Verdampfungsrate, die Substrattemperatur und die Oberflächenbeschaffenheit. Das System zeigt im Tieftemperaturbereich eine Verstärkuing der Absorption bei der Antennenfrequenz. Diese Beobachtung wird mit der Reduktion der Elektron-Phonon-Streuung infolge der tiefen Temperatur erklärt.
abstract_translated_text: Vicinal silicon (111) surfaces are used as templates for the growth of lead nanowires as well as gold and indium atom chains. The morphology of the Au atom chains was studied by use of Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Reflection High Energy Electron Diffraction (RHEED). The In chains were investigated by infrared spectroscopy with the electrical field component of the IR light polarized either parallel or perpendicular to the wires. It is shown that at room temperature, In atom-chains display a plasmonic absorption feature along the chain but not in the perpendicular direction. Furthermore, upon cooling down to liquid nitrogen temperature, a metal to insulator transition is observed. A structural distortion is also confirmed by RHEED. As for the result of Pb nanowires, by means of infrared spectroscopy, it is now possible to control the average length of parallel nanowire arrays by monitoring four experimental parameters that influence on the nucleation density; namely: Pb coverage, evaporation rate, substrate temperature and the surface itself. The system shows an enhancement of the absorption at the antenna frequency in the low temperature regime. This scenario is assigned to the reduction of electron-phonon scattering due to low temperature.
abstract_translated_lang: eng
date: 2010
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00010758
ppn_swb: 630483574
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-107587
date_accepted: 2010-06-23
advisor: HASH(0x5561219bb838)
language: eng
bibsort: HOANGCHUNGINFRAREDSP2010
full_text_status: public
citation:   HOANG, Chung Vu  (2010) Infrared Spectroscopy of One-dimensional Metallic Nanostructures on Silicon Vicinal Surfaces.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10758/1/Chung_Vu_Hoang_PhD_thesis.pdf