Münster 1997 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 27: Optische Eigenschaften II

DS 27.4: Talk

Thursday, March 20, 1997, 16:00–16:15, ZB

Ellipsometrische Messungen am System Au/Si(111) — •Klaus Mümmler und Peter Wißmann — Institut für Physikalische Chemie, Universität Erlangen, Egerlandstr. 3, 91058 Erlangen

Das System Au/Si zeichnet sich durch einen extrem niedrigen eutektischen Punkt von 360^∘C aus, obwohl die Schmelzpunkte der beiden Reinsubstanzen jeweils über 1000^∘C liegen. Für optische Messungen in diesem System haben wir eine Vakuumzelle entwickelt, die es erlaubt dünne Goldfilme auf Si(111) Einkristalle aufzudampfen und in situ mit einem spektroskopischen Ellipsometer zu charakterisieren.
Die Goldfilme sind nach dem Aufdampfen bei Raumtemperatur homogen und zeigen wenig Reaktion mit dem Siliziumsubstrat. Temperaturerhöhung bis über den eutektischen Punkt führt zum Aufbrechen der Filme und zur Bildung einer flüssigen Au/Si– Phase auf der Siliziumoberfläche. Die so entstandenen tropfenförmigen Bereiche bleiben auch nach dem Abkühlen und Erstarren erhalten. Dies spiegelt sich im Absorptionsspektrum in Form eines ausgeprägten Maximums bei ca. 560nm wider, das als Mie Plasmon erklärt werden kann. Im Bereich dieses Maximums zeigt sich die Phasenumwandlung durch einen deutlichen Sprung in den Ψ– und Δ– Werten. Auffällig ist, daß die Erstarrungstemperatur im Vergleich zur Schmelztemperatur deutlich erniedrigt ist.