Streulicht-Nahfeldmikroskopie (s-SNOM) erlaubt die Untersuchung charakteristischer optischer Eigenschaften von Materialien auf der Nanometerskala. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass s-SNOM im Infrarot- (IR) und Terahertz- (THz) Spektralbereich eine materialspezifische Abbildung der funktionellen Strukturen von Halbleiterbauelementen, die Erkennung der Ladungsträgerverteilung in den Bauelementen oder die Beobachtung von nanoskaligen Spannungsfeldern in Silizium-Karbid ermöglicht. Um eine hohe Sensitivität von s-SNOM gegenüber den Eigenschaften der freien Ladungsträger in einem Konzentrationsbereich von ca. 1017-1019cm-3 zu erreichen, wurde die Streulicht-Nahfeldmikroskopie in den THz-Spektralbereich erweitert. Mit dem entwickelten System konnte bei einer Frequenz von 2.54THz (λ ≈118μm) eine Auflösung von ca. 40nm (≈λ/3000) erreicht werden.
Translated abstract:
Scattering-type Scanning Near-field Optical Microscopy (s-SNOM) allows to investigate characteristic optical properties of specimens with nanoscale spatial resolution. This thesis demonstrates that s-SNOM at infrared (IR) and terahertz (THz) frequencies enables material-specific mapping of individual semiconductor devices, recognition of local free carrier distributions within the devices or to study nanoscale stress/strain fields at the surface of Silicon Carbide (SiC) crystals. To specifically investigate free carrier properties at concentrations between 1017 and 1019cm-3, the spectral range of s-SNOM was expanded in this work into the terahertz spectral regime. It is demonstrated that s-SNOM at a frequency of 2.54THz (λ ≈118µm) is possible with a resolution of about 40nm (≈λ/3000).
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