Elektronenmikroskopische Untersuchung und Optimierung der strukturellen und nanochemischen Eigenschaften von Al/AlOx/Al-Schichtsystemen

Al/AlOx/All-Schichtsysteme sind in Bauelementen auf Basis von supraleitenden Josephson Kontakten von großer Bedeutung. Die elektronischen Eigenschaften solcher Bauelemente werden stark durch die strukturellen und nanochemischen Eigenschaften der Al/AlOx/Al-Schichtsysteme beeinflusst. Mit Hilfe von transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden in dieser Arbeit die Zusammenhänge zwischen Herstellungsparametern der Schichtsysteme und ihren strukturellen und nanochemischen Eigenschaften auf atomarer Skala analysiert. Das daraus resultierende Verständnis der Wachstumsprozesse wird genutzt, um Eigenschaften der Al/AlOx/Al-Schichtsysteme gezielt zu optimieren und die Voraussetzungen für verbesserte supraleitende Eigenschaften zu schaffen.

Al/AlOx/Al-layer systems are important for several state-of-the-art electronic devices based on superconducting Josephson junctions. The structural and nanochemical properties of the Al/AlOx/Al-layer systems have a profound influence on the performance and the electronic properties of such devices. In this work, transmission electron microscopy was used to analyze the structural and nanochemical properties of these layer systems on an atomic scale and correlate these properties with the fabrication conditions. The resulting understanding of the growth process was applied to optimize the properties of the Al/AlOx/Al-layer systems as prerequisite for improved superconducting properties.