Die Raman-Spektroskopie ist eine der nützlichsten optischen Methoden zur Untersuchung der Phononen organischer und anorganischer Materialien. Mit der fortschreitenden Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen und der damit einhergehenden Verkleinerung der Strukturen von der Mikrometer- zur Nanometerskala nehmen das Streuvolumen und somit auch das Raman-Signal drastisch ab. Daher werden neue Herangehensweisen benötigt um sie mit optischer Spektroskopie zu untersuchen. Ein häufig genutzter Ansatz um die Signalintensität zu erhöhen ist die Verwendung von Resonanz-Raman-Streuung, das heißt dass die Anregungsenergie an die Energie eines optischen Überganges in der Struktur angepasst wird. In dieser Arbeit wurden InAs/Al(Ga)As-basierte Multilagen mit einer Periodizität unterhalb des Beugungslimits mittels Resonanz-Mikro-Raman-Spektroskopie und Raster-Kraft-Mikroskopie (AFM) den jeweiligen Schichten zugeordnet. Ein effizienterer Weg um die Raman-Sensitivität zu erhöhen ist die Verwendung der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS). Sie beruht hauptsächlich auf der Verstärkung der elektromagnetischen Strahlung aufgrund von lokalisierten Oberflächenplasmonenresonanzen in Metallnanostrukturen. Beide oben genannten Signalverstärkungsmethoden wurden in dieser Arbeit zur oberflächenverstärkten Resonanz-Raman-Streuung kombiniert um geringe Mengen organischer und anorganischer Materialien (ultradünne Cobalt-Phthalocyanin-Schichten (CoPc), CuS und CdSe Nanokristalle) zu untersuchen. Damit wurden in beiden Fällen Verstärkungsfaktoren in der Größenordnung 103 bis 104 erreicht, wobei bewiesen werden konnte, dass der dominante Verstärkungsmechanismus die elektromagnetische Verstärkung ist. Spitzenverstärkte Raman-Spektroskopie (TERS) ist ein Spezialfall von SERS, bei dem das Auflösungsvermögen von Licht unterschritten werden kann, was zu einer drastischen Verbesserung der lateralen Auflösung gegenüber der konventionellen Mikro-Raman-Spektroskopie führt. Dies konnte mit Hilfe einer Spitze erreicht werden, die als einzelner plasmonischer Streuer wirkt. Dabei wird die Spitze in einer kontrollierten Weise gegenüber der Probe bewegt. Die Anwendung von TERS erforderte zunächst die Entwicklung und Optimierung eines AFM-basierten TERS-Aufbaus und TERS-aktiver Spitzen, welche Gegenstand dieser Arbeit war. TERS-Bilder mit Auflösungen unter 15 nm konnten auf einer Testprobe mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen realisiert werden. Die TERS-Verstärkung und ihre Abhängigkeit vom Substratmaterial, der Substratmorphologie sowie der AFM-Betriebsart wurden anhand der CoPc-Schichten, die auf nanostrukturierten Goldsubstraten abgeschieden wurden, evaluiert. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die hohe örtliche Auflösung der TERS-Verstärkung die selektive Detektion des Signals weniger CdSe-Nanokristalle möglich macht.:Bibliografische Beschreibung 3 Parts of this work are published in 5 Table of contents 7 List of abbreviations 10 Introduction 11 Chapter 1. Principles of Raman spectroscopy, surface- and tip-enhanced Raman spectroscopies 15 1.1. Raman spectroscopy: its benefits and limitations 15 1.2. Electromagnetic enhancement in SERS and TERS 18 1.2.1. Light scattering by a sphere 19 1.2.2. Image dipole effect 22 1.3. Chemical enhancement 23 1.4. Summary 25 Chapter 2. Raman and AFM profiling of nanocrystal multilayer structures 27 2.1. Materials and methods 27 2.1.1. Nanocrystal growth 27 2.1.2. Sample preparation 28 2.1.3. TEM, AFM and Raman measurements 29 2.2. Structure of embedded NCs 31 2.2.1. Size and shape of embedded NCs by TEM 31 2.2.2. Phonon spectra of NCs 32 2.3. Profiling on NC multilayers 34 2.3.1. AFM profiling of multilayer NC structures 34 2.3.2. Raman profiling of NC multilayers 38 2.4. Summary 40 Chapter 3. Surface-enhanced Raman spectroscopy 43 3.1. Materials and methods 43 3.1.1. SERS substrate preparation 43 3.1.2. Organic and inorganic materials 45 3.1.3. Micro-Raman spectroscopy measurements 46 3.1.4. Micro-ellipsometry 46 3.1.5. Numerical simulations 47 3.2. SERS on organic films 47 3.2.1. SERS enhancement of CoPc 48 3.2.2. Polarization dependence of enhancement in SERS 51 3.3. SERS by nanocrytals 53 3.4. Summary 55 Chapter 4. Implementation of tip-enhanced Raman spectroscopy 57 4.1. TERS enhancement factor 58 4.2. State of the art of optical systems for TERS 60 4.3. Implementation of the optical system 61 4.4. TERS tips 64 4.4.1. State of the art of TERS tips 64 4.4.2. Fabrication of tips for AFM-based TERS 66 4.4.3. Mechanical properties of fully metallic TERS tips 68 4.5. Summary 74 Chapter 5. Tip-enhanced Raman spectroscopy imaging 75 5.1. Materials and methods 75 5.1.1. Preparation of multi-component sample 75 5.1.2. TERS experiments 76 5.1.3. Simulations of electric field enhancement 76 5.2. High resolution discrimination of carbon-containing compounds by TERS 78 5.3. Effect of substrate material and morphology on TERS enhancement 82 5.4. Effect of the AFM imaging mode on TERS enhancement 85 5.5. TERS on free-standing colloidal CdSe NCs 90 5.6. Summary 91 Conclusions 93 References 95 List of figures 104 Erklärung 109 Lebenslauf 111 Publication list 112 Acknowledgements 117

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En el año 1996, en el marco de una nueva Constitución y régimen autoritario, el gobierno de Alberto Fujimori asoció por vez primera la educación con el lucro en el Perú mediante el Decreto Legislativo N° 882. Como consecuencia de esto y otros factores, las universidades privadas concentran más de la mitad del total de alumnos matriculados desde el año 2006. En especial, las universidades privadas con fines de lucro se convirtieron en actores importantes. En este nuevo contexto, el sistema universitario peruano engendró retadores del Estado; es decir, universidades peruanas que en mayor y menor medida han venido impugnando el derecho del Estado de implementar políticas públicas y regular el funcionamiento de las universidades. Un ejemplo representativo de retador del Estado es la Universidad Alas Peruanas, la universidad con más sedes y más alumnos matriculados a nivel nacional, y la primera en obtener del Tribunal Constitucional reconocimiento de exenciones tributarias por Impuesto a la Renta. A mediados del año 2014, ya bajo el gobierno de Ollanta Humala, la respuesta estatal a estos retadores fue la nueva Ley Universitaria N° 30220, que marcó la transición de una etapa de desregulación a una de regulación. Este cambio de paradigma dentro del mismo Estado neoliberal obliga, en su primera etapa, a toda universidad peruana a pasar por un proceso de licenciamiento institucional para seguir funcionando. Procedimiento a cargo de la Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria, Organismo Público Técnico Especializado adscrito al Ministerio de Educación. Esta investigación busca responder a los factores que explican la estrategia dual de la UAP frente al requerimiento estatal del licenciamiento en el periodo 2011-2019. Dentro de la estrategia de resistencia, se observa una serie de acciones desplegadas en los Poderes Ejecutivo, Judicial y Legislativo. La estrategia de adaptación comprende el cierre de la mitad de sedes y programas de pregrado, entre otras acciones. Finalmente, el tránsito de la primera a la segunda estrategia se explica por la capacidad de enforcement (hacer cumplir la norma) de la ley universitaria, los fracasos en el Poder Judicial, el papel de la sociedad civil y el debilitamiento de agrupaciones políticas aliadas.

In this work, the electronic band structure of III (In, Al, Ga) - V (N, As, Sb) compounds and their ternary alloys have been investigated by density functional theory (DFT) within generalized gradient approximation (GGA) and empirical tight binding (ETB) calculations, respectively. The present DFT-GGA calculations have shown direct band gap structures in zinc-blende phase for InN, InAs, InSb, GaN, and GaAs. However, indirect band gap structures have been obtained for cubic AlN, AlSb and AlAs com- pounds / here, the conduction band minima of both AlN and AlAs are located at X symmetry point, while that of AlSb is at a position lying along Gamma- X direction. An important part of this work consists of ETB calculations which have been parameterized for sp3d2 basis and nearest neighbor interactions to study the band gap bowing of III(In / Al)- V(N / As / Sb) ternary alloys. This ETB model provides a satisfactory electronic properties of alloys within reasonable calculation time compared to the calculations of DFT. Since the present ETB energy parameters reproduce successfully the band structures of the compounds at &iexcl / and X symme- try points, they are considered reliable for the band gap bowing calculations of the ternary alloys. In the present work, the band gap engineering of InNxAs1&iexcl / x, InNxSb1&iexcl / x, InAsxSb1&iexcl / x, Al1&iexcl / xInxN, Al1&iexcl / xInxSb and Al1&iexcl / xInxAs alloys has been studied for total range of constituents (0 &lt / x &lt / 1). The downward band gap bowing seems the largest in InNxAs1&iexcl / x alloys among the alloys considered in this work. A metallic character of InNxAs1&iexcl / x, InNxSb1&iexcl / x and InAsxSb1&iexcl / x has been ob- tained in the present calculations for certain concentration range of constituents (N / As) as predicted in the literature. Even for a small amount of contents (x), a decrease of the electronic e&reg / ective mass around &iexcl / symmetry point appears for InNxAs1-x, InNxSb1-x and InAsxSb1-x alloys manifesting itself by an increase of the band curvature. The calculated cross over from indirect to direct band gap of ternary Al alloys has been found to be consistent with the measurements. As a last summary, the determinations of the band gaps of alloys as a function of contents, the concentration range of con- stituents leading to metallic character of the alloys, the change of the electronic effective mass around the Brillioun zone center (Gamma) as a function of alloy contents, the cross over from indirect to direct band gap of the alloys which are direct on one end, indirect on the other end, are main achievements in this work, indispensable for the development of mate- rials leading to new modern circuit components.