Diese Arbeit befaßt sich mit der rastertunnelmikroskopischen und rastertunnelspektroskopischen Untersuchung von niederdimensionalen Elektronensystemen auf der InAs(110)-Oberfläche bei tiefen Temperaturen. Hauptthema der Arbeit ist die Untersuchung der lokalen Zustandsdichte (LDOS) von eindimensionalen Elektronensystemen(1DES), die sich unter geladenen, monoatomar hohen Stufenkanten bilden. Je nach Stufenrichtung besitzen die 1DES ein oder zwei besetzte Subbänder. Die lokalen Zustandsdichten entlang der 1DES zeigen periodische Fluktuationen und Eigenschaften der schwachen Lokalisierung, wobei die Fluktuationsstärke und die schwache Lokalisierung im Magnetfeld bei T leicht unterdrückt wird. Ob das 1DES Luttinger-Flüssigkeits-Verhalten zeigt oder im Einteilchen-Modell beschrieben werden kann, wird diskutiert.
Neben dem 1DES werden die Eigenschaften eines adsorbatinduzierten zweidimensionalen Elektronensystems (2DES) beschrieben. Auch die lokale Zustandsdichte des 2DES zeigt schwache Lokalisierung. Im Magnetfeld von 6T befindet sich das System im Bereich des Quanten-Hall-Effektes. Die Zustandsdichte ist landauquantisiert und ortsaufgelöste LDOS-Bilder zeigen Strukturen, die den erwarteten Driftzuständen zugeordnet werden.
Schließlich werden Versuche vorgestellt, das 2DES im Ultrahochvakuum durch gezielte Umordnung von Adsorbaten zu strukturieren. Die dafür notwendige Modifikation des Meßsystems wird beschrieben. Es zeigt sich eine überraschende Möglichkeit der Manipulation von Eisenatomen. Anstatt sie lateral auf der Oberfläche zu verschieben, können sie vertikal in die InAs(110)-Oberfläche hineingedrückt werden, was vermutlich zu einer Änderung des Ladungszustandes der Adsorbate führt.
This work investigates low dimensional electron systems on the InAs(110) surface with low temperature scanning tunneling microscopy and spectroscopy. Main subject is the investigation of the local density of states (LDOS) of one dimensional electron systems (1DESs) below charged step edges. Depending on the step-direction the 1DESs exhibit one or two occupied subbands. The LDOS along the 1DESs show periodic fluctuations and weak localization. In high magnetic field (T) the fluctuation strength as well as the weak localization are slightly suppressed. It is discussed whether the 1DESs are Luttinger-Liquids or if they can be described in the single particle model.
After the investigation of the 1DES the properties of an adsorbate induced two dimensional electron system (2DES) are described. Also the 2DES exhibits weak localization. In the quantum Hall regime at high magnetic field (T) the density of states shows Landau-quantization. LDOS images show features which are identified by the expected drift states.
Finally first tests of nanostructuring the 2DES in ultra high vacuum by directly rearranging the adsorbates are shown. The required modifications of the measurement system are described. The tests show a surprising possibility to manipulate iron atoms. Instead of moving the adsorbates laterally on the surface it is possible to manipulate them vertically into the InAs(110) substrate, which probably changes the charge-state of the adsorbates.