Dr. Benedikt Haas

Die Forschung konzentriert sich auf die atomare Charakterisierung von Nanomaterialien und 2D-Systemen mittels fortschrittlicher Elektronenmikroskopie und Spektroskopie. Es werden neue bildgebende Verfahren wie Elektronenptychographie entwickelt, um Gitterschwingungen und plasmonische Eigenschaften mit sub-Ångström-Auflösung zu analysieren. Computersimulationen und Modellierung spielen eine zentrale Rolle bei der Interpretation der experimentellen Daten und der Entwicklung neuer Detektionsmethoden. Die Arbeiten haben direkte Anwendungen in der Halbleitertechnologie, Nanophotonik und der Untersuchung von Ferroelektrika sowie Katalysatoren.

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• Pumpen, Messen und Modellieren atomarer Vibrationen im Elektronenmikroskop

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Sachbeihilfe Internationale Kooperation Zeitraum: 06/2024 - 06/2027 Projektleitung: Dr. Benedikt Haas

• SFB 1772/1: Struktur und kollektive Anregungen in mol2Dmat-Heterostrukturen durch schnelle Elektronen (TP A05)

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Sonderforschungsbereich Zeitraum: 10/2025 - 06/2029 Projektleitung: Prof. Christoph T. Koch, PhD, Dr. Benedikt Haas

• Pumpen, Messen und Modellieren atomarer Vibrationen im Elektronenmikroskop

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Sachbeihilfe Internationale Kooperation Zeitraum: 06/2024 - 06/2027 Projektleitung: Dr. Benedikt Haas

• Growth of Nb-Doped Monolayer WS₂ by Liquid-Phase Precursor Mixing

  2019

  ACS Nano · DOI

  Controlled substitutional doping of two-dimensional transition-metal dichalcogenides (TMDs) is of fundamental importance for their applications in electronics and optoelectronics. However, achieving p-type conductivity in MoS2 and WS2 is challenging because of their natural tendency to form n-type vacancy defects. Here, we report versatile growth of p-type monolayer WS2 by liquid-phase mixing of a host tungsten source and niobium dopant. We show that crystallites of WS2 with different concentrations of substitutionally doped Nb up to 1014 cm–2 can be grown by reacting solution-deposited precursor film with sulfur vapor at 850 °C, reflecting the good miscibility of the precursors in the liquid phase. Atomic-resolution characterization with aberration-corrected scanning transmission electron microscopy reveals that the Nb concentration along the outer edge region of the flakes increases consistently with the molar concentration of Nb in the precursor solution. We further demonstrate that ambipolar field-effect transistors can be fabricated based on Nb-doped monolayer WS2.

• Atomic scale confirmation of ferroelectric polarization inversion in wurtzite-type AlScN

  2021

  Journal of Applied Physics · DOI

  This work presents the first atomic scale evidence for ferroelectric polarization inversion on the unit cell level in a wurtzite-type material based on epitaxial Al0.75Sc0.25N thin films. The electric field induced formation of Al-polar inversion domains in the originally N-polar film is unambiguously determined by atomic resolution imaging using aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (STEM). Anisotropic etching supports STEM results confirming a complete and homogenous polarization inversion at the film surface for the switched regions and the virtual absence of previous inversion domains in as-deposited regions. Local evidence of residual N-polar domains at the bottom electrode interface is observed and can be explained by both stress gradients and electric field deflection. The epitaxial relationship of the sapphire/AlN/Mo/AlScN multilayer stack is discussed in detail. Selected-area electron diffraction experiments and XRD pole figures reveal a Pitsch–Schrader type orientation relation between the Mo electrode and the AlScN film.