Bei der Auswertung scatterometrischer „at-wavelength“ Messungen an EUV-Photolithographiemasken im extremen UV (EUV) stellten Inhomogenitäten des Vielfachschichtsystems ein großes Problem dar. Es wurde deshalb untersucht, inwieweit sich die deep UV (DUV)-Scatterometrie eignet, um die Absorberstrukturen von EUV-Masken quantitativ zu charakterisieren.

Für mikroskopisch-optische Strukturbreitenbestimmung an Phasenstrukturen wurden verschiedene Fokuskriterien sowohl auf der Basis von rigorosen Simulationen als auch experimentell untersucht. Ein hierbei neu entwickeltes Fokuskriterium, das Peak-Distance-Kriterium verbessert die Reproduzierbarkeit der Fokussierung und damit auch der Strukturbreitenmessung signifikant und ist nicht nur auf...

Der Sender DCF77 ist für die PTB weiterhin das wichtigste Medium, die gesetzliche Zeit für Deutschland zu verbreiten. Europaweit empfangen Millionen von Funkuhren die auf 77,5 kHz ausgestrahlten Zeitzeichen. DCF77 ist so ein bedeutender Teil der technischen Infrastruktur unseres Landes geworden, ohne den die Zeitanzeigen auf Bahnhöfen, Flughäfen und in Rundfunk- und Fernsehanstalten nicht...

Galileo wird ein Satellitennavigationssystem unter ziviler europäischer Kontrolle, das von den existierenden Systemen GPS (Global Positioning System, USA) und GLONASS (dem russischen Pendant) unabhängig ist. In Zukunft werden 30 Satelliten in 24 000 km Höhe die Erde umkreisen. Jeder von ihnen hat mehrere Atomuhren an Bord und sendet Zeitsignale zur Erde. Per Laufzeitmessung können sie dazu genutzt...

Die Entwicklung internationaler Wirtschaftsbeziehungen wird maßgeblich durch ein einheitliches Regelwerk gefördert. Der Bereich der Normung für Augenschutzgeräte wird auf europäischer und weltweiter Ebene in CEN und ISO Arbeitsgruppen durch die PTB mitgestaltet. Die Bearbeitung hat einen Stand erreicht, der es erlaubt, im Verlauf des Jahres 2008 die ersten ISO-Normen für dieses Fachgebiet als...

Durch die gelungene vertikale Integration von zwei übereinander liegenden leitfähigen Schichten in einer neuartigen Halbleiter-Struktur wird die Basis für Quantenschaltungen mit dekadischen Widerstandswerten erweitert.

Hochpräzise quantisierte Widerstandswerte können mit Hilfe des Quanten-Hall-Effekts (QHE) in leitfähigen zweidimensionalen Schichten (2DEG) in Halbleiter-Strukturen realisiert...

Die fortschreitende Verkleinerung halbleitender Bauelemente stößt in absehbarer Zukunft an physikalische Grenzen. Darum werden bereits heute Alternativen für die Zeit jenseits der CMOS-Skalierungsgrenzen erforscht. Viel versprechende Möglichkeiten hierfür bietet die Supraleiterelektronik, die aufgrund der völlig anderen physikalischen Grundlagen sehr hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten bei...

Die PTB ist seit mehreren Jahren in einem Verbundprojekt tätig, dessen Ziel die Entwicklung von organischen Festkörperlasern ist. Die Aufgabe der PTB besteht in der Herstellung von Gitterstrukturen, die als Resonator für die eigentlichen Laser benötigt werden. In den vergangenen Jahren konnten 
1-dimensionale, als auch 2-dimensionale Gitterstrukturen mit minimalen Dimensionen von unter 100 nm...

Eine kompakte Transistor-Struktur, bestehend aus zwei kleinen Tunnelübergängen zwischen normalleitenden und supraleitenden Elektroden und einer kapazitiven Gate-Elektrode zur mittleren Insel (Bild 1) wird durch ein Hochfrequenz-Gate-Signal zum quantisierten Ladungstransport angeregt. Der Transport ist zyklisch und erfolgt über Anregungen des Quasiteilchenspektrums des Supraleiters. Getrieben von...

Programmierbare Josephson Spannungsnormale (PJVS) sind heute neben dem Impuls-getriebenen Spannungsnormal (JAWS) die wichtigste Säule der modernen Spannungs-Metrologie im Wechselspannungsbereich. Obwohl ihr Einsatzgebiet wegen der unvermeidlichen, Nanosekunden-schnellen Schalttransienten beim Übergang zwischen verschiedenen Josephson-Spannungsniveaus auf Frequenzen < 1 kHz beschränkt ist,...

In enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Gölzhäuser an der Universität Bielefeld werden die elektrischen Transporteigenschaften organischer „Nanoblätter“ untersucht. Bisher konnte gezeigt werden, dass die zunächst nicht leitenden 1,5 nm dicken Schichten nach Tempern auf mehrere hundert Grad elektrisch leitfähig sind. Dabei steigt die Leitfähigkeit in einem Temperaturbereich von 800...

Im Rahmen der Erforschung der Kohärenzeigenschaften von supraleitenden Schaltungen für die Informationsverarbeitung werden an der PTB Ein-Cooper-Paar Transistoren (ECPT) untersucht. Für die Auslese solcher Schaltungen wird in einem Schwingkreis ihre effektive Induktivität und deren Abhängigkeit vom magnetischen Fluss ausgenutzt. Die Induktivität ist durch die flussabhängige Krümmung der...

Im Bereich von 20 µT bis 2 mT wird die Einheit Tesla für die magnetische Flussdichte nach dem Prinzip der freien Präzession von Protonen im Magnetfeld (Nuclear Magnetic Resonance) weitergegeben. In dem hierzu benutzten Messplatz werden die Spins der Kerne von Wasserstoffatomen zunächst senkrecht zur Richtung des zu messenden Feldes polarisiert. Nach dem Abschalten des Polarisationsfeldes...

Die PTB hat eine neue Technik entwickelt, die es ermöglicht, ultrakurze Spannungsimpulse mit Laserimpulsen der gleichen Wellenlänge im gleichen Material zu erzeugen und zu messen. Die Spannungsimpulse werden dabei durch Anregung von Urbach-Ausläufern unterhalb der Bandkante des Halbleitermaterials erzeugt und mittels des elektrooptischen Effekts des Halbleitermaterials detektiert. Die neue Technik...

Wenn die Partikelgröße eines ferromagnetischen Materials so klein wird, dass die Ausbildung von zwei Domänen infolge der dazwischen liegenden Wand zu energieaufwändig ist, erhält man Eindomänenpartikel. Diese lassen sich magnetisch als Punktdipole mit einem Makrospin beschreiben. In einem Ensemble kann die dipolare Wechselwirkung zu kollektiven Effekten führen. Im Fachbereich Halbleiterphysik und...

Deutliche Fortschritte wurden in der PTB bei Experimenten mit Einzelelektronen-Schaltungen erzielt, welche auf die Realisierung eines Quantennormals für die elektrische Kapazität abzielen. Diese Schaltungen ermöglichen das Abzählen einzelner Elektronen und damit deren kontrollierten Transfer und Speicherung auf den Elektroden eines Kondensators. Das Zielexperiment, der "Electron Counting...

Im Jahr 2004 fanden Forscher an der Universität Manchester und an der Columbia Universität New York unabhängig voneinander eine Methode, aus Graphit einzelne Kohlenstoff-Atomlagen abzuspalten, sie auf eine Halbleiterelektrode zu übertragen und für elektrische Messungen zu nutzen. 
Das neue Material mit dem Namen Graphen (Betonung auf der letzten Silbe) weist aufgrund seiner Bandstruktur besondere...

Der AC-Quanten-Hall-Widerstand zeigt eine schon länger bekannte Frequenz- und Stromabhängigkeit, über deren Ursachen bisher nur Vermutungen aufgestellt wurden. Nun konnten zum ersten Mal drei verschiedene Verlustmechanismen identifiziert und eliminiert werden. Der dominierende Beitrag wird durch kapazitive Ströme im zweidimensionalen Elektronengas verursacht und kann mit Hilfe von Steuerelektroden...

Die Synthese von präzisen stufenförmig synthetisierten Josephson Sinusschwingungen für ein quantenbasiertes Wechselspannungsnormal wird durch die Fehler begrenzt, die bei den Übergängen zwischen den quantisierten Spannungsplateaus auftreten. Diese Transienten werden dabei durch mehrere Parameter beeinflusst. Mit einem einfachen Modell, das die Transienten mit einer einzigen Zeitkonstante...

Aufgrund des zunehmenden Bedarfs an freier Bandbreite wird in letzter Zeit vermehrt über kurzreichweitige Kommunikationssysteme bei Frequenzen von 300 GHz und darüber hinaus nachgedacht. In diesem so genannten Terahertz-Frequenzbereich ist es äußerst schwierig, genügend Sendeleistung zu erzeugen und zu übertragen. Er wird daher bislang kaum genutzt, auch nicht für Anwendungen außerhalb der...