DE19957824A1 - Manufacturing very fine tips in sub nanometer range involves heat treating heterogeneous starting material, cooling base body, coarse and fine removal of material from base body - Google Patents
Manufacturing very fine tips in sub nanometer range involves heat treating heterogeneous starting material, cooling base body, coarse and fine removal of material from base bodyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von feinsten Spitzen im Subnanometerbereich. Derartige Spitzen finden beispielsweise Verwendung an Elektroden wie sie für die Rastertunnelmikroskopie als Abtastsonden zur Auflösung atomarer Strukturen eingesetzt werden oder zur Ausrichtung kleinster magnetischer Speicherelemente bzw. zur Manipulation atomarer Strukturen auf Oberflächen dienen. Der bisher gebräuchlichste Einsatzfall von feinen Spitzen besteht in der Herstellung von Elektroden für die Rastertunnelmikroskopie, wobei für die Elektroden meist dünne Metalldrähte mit einem Durchmesser von 0,3 mm und einer Länge von etwa 10 mm aus homogenem Material eingesetzt werden. Befinden sich die Spitze, und damit ist im folgenden immer der vorderste Bereich der Elektrode mit dem kleinsten Krümmungsradius gemeint, und die abzubildende Oberfläche des Objektes in einem geeigneten Abstand, dann fließt ein "Tunnelstrom". Der gemessene Tunnelstrom in Verbindung mit dem Abrastern der Oberfläche liefert ein Abbild der Topographie dieser Oberfläche. Die Auflösung wird maßgeblich durch den Krümmungsradius der Spitze bestimmt. Deshalb müssen die oben beschriebenen Elektroden mit feinen Spitzen versehen werden.The invention relates to a method for producing the finest Tips in the subnanometer range. Such tips are found, for example Use on electrodes as used for scanning tunneling microscopy Scanning probes can be used to resolve atomic structures or to align the smallest magnetic memory elements or Manipulation of atomic structures on surfaces. The so far The most common use of fine tips is in manufacturing of electrodes for scanning tunneling microscopy, being for the electrodes mostly thin metal wires with a diameter of 0.3 mm and one Length of about 10 mm made of homogeneous material. Are the top, and so is always the first in the following Area of the electrode with the smallest radius of curvature, and the surface of the object to be imaged at a suitable distance, then a "tunnel current" flows. The measured tunnel current in connection with the Scanning the surface provides an image of the topography of this Surface. The resolution is determined by the radius of curvature the top determined. Therefore the electrodes described above be provided with fine tips.
Die Herstellung dieser Spitzen geschieht üblicherweise durch elektrolytisches Abdünnen und Ausbildung einer Taille in der Mitte des Drahtstückes um beim Durchtrennen an der dünnsten Stelle eine feine Spitze zu erhalten, deren Krümmungsradius üblicherweise in der Größe von 10 nm liegt. These tips are usually manufactured by electrolytic thinning and formation of a waist in the middle of the Piece of wire to make a fine cut at the thinnest point To obtain a tip whose radius of curvature is usually of the size of 10 nm.
Der Nachteil dieser Präparationsmethode ist vor allem darin begründet, daß es nur vom Zufall abhängt, ob eine optimale Spitze entsteht. Die untere Grenze des Krümmungsradius nach den üblichen Verfahren liegt bei etwa 10 nm.The main disadvantage of this preparation method is that it only depends on chance whether an optimal tip is created. The lower one The limit of the radius of curvature according to the usual methods is approximately 10 nm.
Ein Verfahren zur Herstellung von Spitzen an Elektroden für die Rastertunnelmikroskopie wird in EP 0 551 856 A1 beschrieben. Zunächst wird auf eine konventionell hergestellte Spitze, die als Trägermaterial dient, ein molekularer Film abgeschieden. Danach wird im vordersten Spitzenbereich ein Teil dieses Films durch Feldionisation abgetragen. Anschließend werden auf dem so freigelegten Bereich der Elektrode durch ein elektrostatisches Verfahren zusätzliche Metallionen abgeschieden, wodurch eine Spitze mit einem Krümmungsradius von einigen Nanometern auf dem Trägermaterial erzeugt wird. Abschließend wird der restliche molekulare Film durch Lösungsmittel abgetragen.A method of making tips on electrodes for the Scanning tunnel microscopy is described in EP 0 551 856 A1. First is placed on a conventionally manufactured tip that serves as a carrier material deposited a molecular film. After that it will be in the forefront Part of this film is removed by field ionization. The electrode is then exposed on the area exposed in this way an electrostatic process deposited additional metal ions, creating a tip with a radius of curvature of a few nanometers is generated on the carrier material. Finally, the rest molecular film removed by solvent.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht insbesondere in dem hohen technologischen Aufwand, der zudem unterschiedlichste Technologien, wie elektrolytische, elektrostatische und chemische Verfahrensschritte, erfordert. Außerdem lassen sich auf diese Weise auch nur Spitzen erzielen, die einen Krümmungsradius von mehreren Nanometern aufweisen.The disadvantage of this method is particularly the high one technological effort, which also different technologies, such as electrolytic, electrostatic and chemical process steps required. In addition, only peaks can be achieved that one Have a radius of curvature of several nanometers.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Spitzen an Elektroden für die Rastertunnelmikroskopie wird in EP 0 572 972 A1 beschrieben. Zunächst wird auf eine konventionell hergestellte Spitze, die als Trägermaterial dient, ein leitfähiges Übergangsmaterial aufgebracht auf das ein Whisker aus Zinkoxid derart manuell aufgesetzt wird, daß eine feine Spitze in der Achse der Elektrode verläuft. Durch ein anschließendes Erwärmen des Übergangsmaterials über den Schmelzpunkt hinaus, wird der Whisker in dieses Übergangsmaterial eingebettet und in seiner Lage fixiert. Der Krümmungsradius dieser aufgebrachten Spitze des Whiskers beträgt ca. 50 nm. Another method of making tips on electrodes for the Scanning tunneling microscopy is described in EP 0 572 972 A1. First is placed on a conventionally manufactured tip that serves as a carrier material a conductive transition material applied to the whisker Zinc oxide is manually placed in such a way that a fine tip in the axis the electrode runs. By then heating the Transition material beyond the melting point, the whisker in this transition material is embedded and fixed in its position. The The radius of curvature of this tip of the whisker is approx. 50 nm.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht insbesondere in dem komplizierten manuellen Positionieren des Whiskers auf der Spitze der Elektrode sowie dem Einschmelzen des Whiskers in dem Übergangsmaterial, ohne daß er seine Position verändert.The disadvantage of this method is particularly the complicated one manually positioning the whisker on the tip of the electrode as well the melting of the whisker in the transition material without it changed its position.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorzustellen, mit dem feinste Spitzen hergestellt werden können, die definierte vorhersagbare Eigenschaften aufweisen.It is the object of the present invention to present a method with which the finest tips can be produced, the defined one have predictable properties.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden nicht homogene Ausgangsmaterialien benutzt, sondern bewußt heterogene Metallegierungen verwendet, die aus einem Matrixmaterial bestehen, das definierte chemische Inhomogenitäten, die in der Metallphysik auch als Ausscheidungen bezeichnet werden, enthält.Homogeneous starting materials are not used to solve this problem used, but deliberately used heterogeneous metal alloys made from a matrix material that has defined chemical inhomogeneities, which are also called excretions in metal physics, contains.
Abhängig von der konkreten Problemstellung, die mit den herzustellenden Werkzeugen gelöst werden soll, entscheidet man sich zunächst für eine bestimmte Metallegierung, wodurch eine der vielen unterschiedlichen Formen von Ausscheidungen, die in der Metallphysik auftreten, festgelegt ist. Prinzipiell lassen sich die meisten aus der Metallphysik bekannten Legierungen, deren Zustandsphasendiagramme eine Mischungslücke aufweisen, für den erfindungsgemäßen Zweck einsetzen. Dabei können die verschiedenen metallphysikalischen Eigenschaften der Legierungen vorteilhaft ausgenutzt werden.Depending on the specific problem to be faced with those to be created Tools to be solved, you first choose one certain metal alloy, making one of the many different Forms of excretions that occur in metal physics is. In principle, most can be known from metal physics Alloys, their phase diagrams show a mixture gap have, use for the purpose of the invention. The various physical properties of the alloys be used to advantage.
Aus dem ausgewählten Material werden zunächst Grundkörper gefertigt, die als Träger der herzustellenden feinsten Spitzen dienen. Die Grundkörper sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und weisen vorzugsweise einen Durchmesser von ca. 0,3 mm und eine Länge von ca. 10 mm auf.Basic bodies are first manufactured from the selected material serve as a carrier for the finest tips to be produced. The basic body are preferably cylindrical and preferably have one Diameter of approx. 0.3 mm and a length of approx. 10 mm.
In einem ersten Verfahrensschritt werden die Grundkörper einer definierten Temperaturbehandlung unterzogen, wodurch gezielt Ausscheidungen in dem Matrixmaterial des Grundkörpers erzeugt werden. Die Temperaturbehandlung führt aufgrund von metallphysikalischen Zusammenhängen in der Metallegierung, in Abhängigkeit der Materialzusammensetzung, durch Festlegen von Temperatur, Temperaturverlauf und Zeitdauer der thermischen Behandlung zu definierten Ausscheidungen mit bekannter Form, Größe, Anzahl und statistischer Verteilung, die mit Mikrostruktur bezeichnet wird. Durch das sich anschließende Abkühlen der Grundkörper wird ein Einfrieren der Mikrostruktur erreicht. Vorzugsweise werden die Grundkörper nach der Erwärmung schnell abgekühlt.In a first process step, the basic bodies are defined Subjected to temperature treatment, whereby targeted excretions in the matrix material of the base body are generated. The Temperature treatment results due to metal physical Relationships in the metal alloy, depending on the Material composition, by setting temperature, Temperature course and duration of the thermal treatment to be defined Excretions with known shape, size, number and statistical Distribution called microstructure. Through that Subsequent cooling of the body will freeze the Microstructure achieved. Preferably, the base body after the Warming cooled down quickly.
In einem zweiten Verfahrensschritt erfolgt an diesen Grundkörpern die Grobabtragung des Materials, üblicherweise durch elektrolytisches Abtragen. Mit diesem Verfahrensschritt werden Krümmungsradien an der Spitze des Grundkörper s in der Größenordnung von 10 nm erreicht.In a second process step, these are carried out on these base bodies Coarse removal of the material, usually by electrolytic Remove. With this process step, radii of curvature on the Top of the base body s reached in the order of 10 nm.
Danach schließt sich ein dritter Verfahrensschritt an, eine Feinabtragung mittels elektrostatischer Verfahren. Diese Feinabtragung wird mit dem Ziel durchgeführt Ausscheidungen "freizulegen". Sie erfolgt durch den sogenannten Feldionisationsprozess. Hierbei werden die unterschiedlichen Abtrageigenschaften von Matrixmaterial und Ausscheidung ausgenutzt, so daß durch Freilegen einer Ausscheidung die Topographie der Oberfläche gezielt beeinflußt werden kann. Die Abmessungen der entstandenen Spitze entsprechen somit maximal den Abmessungen der Ausscheidungen. In Abhängigkeit von den erzeugten Ausscheidungen können Spitzen hergestellt werden, die Abmessungen in der Größenordnung von wenigen Nanometern bis zu atomaren Dimensionen aufweisen. Da die Feinabtragung unter ständiger Beobachtung mittels feldionenmikroskopischer Abbildungsverfahren erfolgt kann die Feinabtragung beendet werden, wenn eine geeignete Spitze auf der Oberfläche des Matrixmaterials im vorderen Bereich des Grundkörpers erzeugt wurde. In Abhängigkeit von den ausgewählten und verwendeten Materialien, insbesondere der als feinste Spitze aus der Oberfläche herausragenden Ausscheidung, entstehen unterschiedliche Werkzeuge.This is followed by a third process step, fine removal by means of electrostatic processes. This fine removal is aimed at carried out excretions "to expose". It is done by the so-called field ionization process. Here are the different Ablation properties of matrix material and excretion exploited, so that by exposing an excretion the topography of the surface can be influenced in a targeted manner. The dimensions of the resulting tip thus correspond at most to the dimensions of the excretions. In Depending on the excretions generated, peaks can occur are produced, the dimensions of the order of a few Have nanometers up to atomic dimensions. Because the fine removal under constant observation by means of field ion microscopy Mapping process can be completed, the fine ablation if a suitable tip on the surface of the matrix material in the front Area of the base body was created. Depending on the selected and used materials, especially the finest Tip excretion protruding from the surface, arise different tools.
Elektroden für die Rastertunnelmikroskopie, die eine derartige Spitze aufweisen, lassen eine exakte Berechnung der Feldlinien zu, so daß sich aus dem sich einstellenden Tunnelstrom exakte Aussagen über die Topographie der abgerasterten Oberfläche machen lassen, was einer hochauflösenden Darstellung entspricht.Electrodes for scanning tunneling microscopy, such a tip have an exact calculation of the field lines, so that from the resulting tunnel current exact statements about the Let the topography of the scanned surface do what one corresponds to high-resolution display.
Werden magnetische Spitzen erzeugt, so kann man damit beispielsweise magnetische Speicherelemente in atomarer Größenordnung auf der Oberfläche eines Datenträgers ausrichten. Damit kann ein Datenträger mit höchster Speicherdichte beschrieben werden.If magnetic peaks are generated, you can use it, for example magnetic storage elements in atomic order on the Align the surface of a data carrier. This means that a data carrier can be used highest storage density can be described.
Weiterhin ist es möglich, daß mit der Spitze eines derartigen Werkzeuges Moleküle an der Oberfläche eines Werkstücks gezielt beeinflußt bzw. manipuliert werden.It is also possible that with the tip of such a tool Targeted molecules on the surface of a workpiece or be manipulated.
Das Verfahren soll im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.In the following, the method is intended to be closer to an exemplary embodiment are explained.
Die zugehörigen Zeichnungen stellen dar:The associated drawings show:
Fig. 1 Querschnitt durch den Grundkörper im Bereich der Spitze nach der Grobabtragung Fig. 1 cross section through the base body in the area of the tip after rough removal
Fig. 2 Querschnitt durch das Werkzeug im Bereich der Spitze nach der Feinabtragung Fig. 2 cross section through the tool in the area of the tip after fine removal
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Herstellung einer feinsten Spitze an einer Elektrode für die Rastertunnelmikroskopie beschrieben. In this embodiment, the manufacture of a finest tip is on described an electrode for scanning tunneling microscopy.
Für den Anwendungsfall der Rastertunnelmikroskopie werden Elektroden benötigt, deren Spitzen einen sehr kleinen Krümmungsradius aufweisen und von denen exakt definierte Feldlinien zur gegenüberliegenden Oberfläche verlaufen. Dafür wird geeigneterweise eine Kupfer-Kobalt-Legierung bei einer Zusammensetzung von 0,8 Atomprozent Kobalt in Kupfer ausgewählt. Aus dieser Legierung werden zunächst Drähte mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm und einer Länge von typischerweise 10 mm als Elektroden- Grundkörper hergestellt.Electrodes are used for the application of scanning tunneling microscopy needed, the tips of which have a very small radius of curvature and from which exactly defined field lines to the opposite surface run. A copper-cobalt alloy is suitably used for this a composition of 0.8 atomic percent cobalt in copper is selected. This alloy is used to make wires with a diameter of about 0.3 mm and a length of typically 10 mm as an electrode Base body made.
Im ersten Verfahrensschritt werden diese Elektroden-Grundkörper für eine Stunde bei 500°C thermisch behandelt. Im Ergebnis bildet sich eine Mikrostruktur mit kugelförmigen Kobalt-Ausscheidungen mit einem Durchmesser von etwa einem Nanometer mit einer Anzahldichte, die zwischen 1016 und 1018 Ausscheidungen pro cm3 liegt, in der Kupfermatrix heraus. Durch ein sich anschließendes Abschrecken der Elektroden- Grundkörper wird erreicht, daß die herausgebildete Mikrostruktur eingefroren wird.In the first process step, these electrode base bodies are thermally treated at 500 ° C. for one hour. As a result, a microstructure with spherical cobalt precipitates with a diameter of approximately one nanometer with a number density between 10 16 and 10 18 precipitates per cm 3 is formed in the copper matrix. Subsequent quenching of the electrode base body ensures that the microstructure formed is frozen.
Im zweiten Verfahrensschritt wird elektrolytisch eine Grobabtragung vorgenommen. Dabei besteht der Elektrolyt, aus in Essigsäure gelöstem Natriumchromat. Gearbeitet wird vorzugsweise mit einer Gleichspannung nicht über 10 V.In the second process step, rough removal is carried out electrolytically performed. The electrolyte consists of dissolved in acetic acid Sodium chromate. Work is preferably carried out with a DC voltage not over 10 V.
In Fig. 1 ist eine Elektrode aus der Kupfer-Kobalt-Legierung im Querschnitt nach der Grobabtragung gezeigt. Sie besteht aus Kupfer 1 und den statistisch im Kupfer verteilten Kobalt-Ausscheidungen 2 mit ausreichender Anzahldichte, deren Durchmesser bei etwa 1 nm liegt. Durch die elektrolytische Grobabtragung wird eine Spitze mit einem gleichmäßigen Krümmungsradius im vorderen Bereich der Elektrode von etwa 10 nm erreicht. In Fig. 1, an electrode made of the copper-cobalt alloy is shown in cross-section after rough removal. It consists of copper 1 and the cobalt precipitates 2 which are statistically distributed in the copper and have a sufficient number density, the diameter of which is approximately 1 nm. Due to the rough electrolytic removal, a tip with a uniform radius of curvature in the front area of the electrode of approximately 10 nm is achieved.
Es folgt nunmehr der dritte Verfahrensschritt, die Feinabtragung. In einem Hochvakuumbehälter befindet sich eine auf positivem Potential liegende Elektrode mit grobabgetragener Spitze gegenüber einer planaren Elektrode, die auf negativem Potential liegt. Bei einem Potentialunterschied zwischen Spitze und planarer Elektrode der zwischen 1 kV und 10 kV liegt, wird an der Spitzenoberfläche der auf positivem Potential liegenden Elektrode bei einem vorhandenen Krümmungsradius von etwa 10 nm eine elektrostatische Feldstärke erreicht, die einzelne Atome aus der Oberfläche der Spitze ablösen kann. Dieser Prozeß wird als Feldionisation bezeichnet.The third process step follows, the fine removal. In one High vacuum container is located on a positive potential Electrode with a roughly worn tip opposite a planar electrode, which is at negative potential. If there is a potential difference between The tip and planar electrode, which is between 1 kV and 10 kV, is attached to the Tip surface of the electrode with a positive potential at one existing radius of curvature of about 10 nm an electrostatic Field strength reaches the individual atoms from the surface of the tip can replace. This process is called field ionization.
Wird nun durch fortschreitende Feldionisation Kupfer 1 an der Spitze der Elektrode abgetragen, so wird zunächst die Spitzenoberfläche im Bereich des minimalen Krümmungsradius gleichmäßig ausgebildet. Dadurch erhält man eine Spitze mit einem exakt definierten Krümmungsradius.If copper 1 is removed at the tip of the electrode by progressive field ionization, the tip surface is initially formed uniformly in the area of the minimum radius of curvature. This gives you a tip with a precisely defined radius of curvature.
Bei weiterer Abtragung von Kupfer 1 wird in einem bestimmten Verfahrensstadium schließlich eine der statistisch verteilten Kobalt- Ausscheidungen 2 an einer geeigneten Stelle der Oberfläche der Elektrode erscheinen.Upon further removal of copper 1 , one of the statistically distributed cobalt precipitates 2 will finally appear at a suitable point on the surface of the electrode in a certain process stage.
Da sich die Kobalt-Ausscheidung 2 schwerer als das sie umgebende Kupfer 1 abtragen läßt, wird bei diesem Verfahrensschritt der Feinabtragung die Kobalt-Ausscheidung 2 freigelegt. Dadurch wird auf der Spitzenoberfläche, abhängig von Form und Größe der Kobalt-Ausscheidung 2, lokal der Krümmungsradius der Elektrode reduziert und entspricht maximal den Abmessungen der Kobalt-Ausscheidung 2, was in Fig. 2 dargestellt ist.Since the cobalt precipitate 2 is more difficult to remove than the copper 1 surrounding it, the cobalt precipitate 2 is exposed in this process step of fine removal. As a result, depending on the shape and size of the cobalt precipitate 2 , the radius of curvature of the electrode is locally reduced and corresponds at most to the dimensions of the cobalt precipitate 2 , which is shown in FIG. 2.
Da die Feinabtragung unter ständiger Beobachtung mittels feldionenmikroskopischer Abbildungsverfahren erfolgt, kann das Verfahren des Feinabtragens beendet werden, wenn eine geeignete Spitze, die durch eine Kobalt-Ausscheidung 2 gebildet wird, im vorderen Bereich der Elektrode auf der Oberfläche des Kupfers 1 erzeugt wurde. Since the fine ablation takes place under constant observation by means of field-ion microscopic imaging methods, the method of fine ablation can be ended when a suitable tip, which is formed by a cobalt precipitate 2 , has been generated in the front area of the electrode on the surface of the copper 1 .
Entsprechend den gewünschten Anforderungen an die Elektrode lassen sich auch Teile der Kobalt-Ausscheidung 2 abtragen, so daß im Grenzfall ein einzelnes Kobalt-Atom als feinste Spitze auf dem Krümmungsradius der Elektrode positioniert werden kann. Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Kupfer-Kobalt-Legierung bietet einen zusätzlichen Vorteil. Auf der Elektrodenspitze aus Kupfer 1 mit einem Krümmungsradius in der Größenordnung von 10 nm entsteht eine freigelegte Kobalt-Ausscheidung 2 mit einem Durchmesser von ca. 1 nm. Kupfer ist für seine schnell oxidierende Oberfläche bekannt, wodurch sich schnell ein isolierender Überzug auf dem Kupfer 1 bildet, während die Kobalt-Ausscheidung 2 metallisch gut leitend bleibt. In der Folge ist eine auf die Kobalt- Ausscheidung 2 konzentrierte und damit extrem lokale Feldverteilung, die zum Beispiel für eine hohe Auflösung bei rastertunnelmikroskopischen Anwendungen vorteilhaft ist, möglich.In accordance with the desired requirements for the electrode, parts of the cobalt precipitate 2 can also be removed, so that in the limit case a single cobalt atom can be positioned as the finest tip on the radius of curvature of the electrode. The copper-cobalt alloy used in this embodiment offers an additional advantage. On the electrode tip made of copper 1 with a radius of curvature of the order of 10 nm, an exposed cobalt precipitate 2 with a diameter of approx. 1 nm is created. Copper is known for its rapidly oxidizing surface, which quickly creates an insulating coating on the copper 1 forms, while the cobalt excretion 2 remains metallic well conductive. As a result, a field distribution which is concentrated on the cobalt precipitate 2 and is therefore extremely local, which is advantageous, for example, for high resolution in scanning tunnel microscope applications, is possible.
Claims (5)
als Ausgangsmaterial für die Grundkörper kein homogenes Metall, sondern ein heterogenes Material verwendet wird, welches bei einer Temperaturbehandlung Ausscheidungen bildet, aus welchem stabförmige Grundkörper hergestellt werden,
die in einem ersten Verfahrensschritt einer Temperaturbehandlung unterzogen werden, wobei sich im Matrixmaterial (1) der Grundkörper gezielt definierte Ausscheidungen (2) bilden und die Mikrostruktur während der sich anschließenden Abkühlung eingefroren wird,
in einem zweiten Verfahrensschritt, mittels bekannter elektrolytischer Verfahren, eine Grobabtragung des Materials im vorderen Bereich der Grundkörper erfolgt, wobei die Ausbildung einer Spitze, mit einem Krümmungsradius von etwa 10 nm erreicht wird
und in einem dritten Verfahrensschritt, mittels bekannter elektrostatischer Verfahren, eine Feinabtragung im vorderen Bereich der Grundkörper erfolgt, wobei vorrangig nur Matrixmaterial (1) abgetragen wird und eine Ausscheidung (2) aus der Oberfläche des Matrixmaterials (1) als feinste Spitze herausragt, wobei die Feinabtragung unter ständiger Beobachtung mittels feldionenmikroskopischer Abbildungsverfahren erfolgt und die Feinabtragung beendet wird, wenn eine geeignete Spitze auf der Oberfläche des Matrixmaterials (1) im vorderen Bereich des Grundkörpers erzeugt wurde.1. A method for producing the finest peaks in the subnanometer range in the front region of rod-shaped metallic base bodies, characterized in that
the starting material for the base body is not a homogeneous metal, but a heterogeneous material that forms precipitates during temperature treatment, from which rod-shaped base bodies are produced,
which are subjected to a temperature treatment in a first method step, the base body forming specifically defined precipitates ( 2 ) in the matrix material ( 1 ) and the microstructure being frozen during the subsequent cooling,
in a second process step, by means of known electrolytic processes, the material is roughly removed in the front region of the base body, the formation of a tip having a radius of curvature of approximately 10 nm being achieved
and in a third process step, by means of known electrostatic processes, fine removal takes place in the front region of the base body, primarily only matrix material ( 1 ) being removed and an excretion ( 2 ) protruding from the surface of the matrix material ( 1 ) as the finest tip, the Fine ablation takes place under constant observation by means of field-ion microscopic imaging processes and the fine ablation is ended when a suitable tip has been generated on the surface of the matrix material ( 1 ) in the front region of the base body.
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