Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 17: Metalloxide auf Metallen

O 17.11: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 18:30–18:45, S 10

Anomale Oxidation von (110)-Aluminiumoberflächen — •S. Jamecsny, D. Plachke und H. D. Carstanjen — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, D-70569 Stuttgart

Die Anfangs-Oxidation von Aluminium-Einkristallen wurde mittels hochaufgelöster ERD mit 1,5 MeV Argonionen untersucht. Mit dieser Meßmethode können oberflächennahe Schichten mit einer Tiefenauflösung im Monolagenbereich analysiert werden.

Bei der Oxidation einer sauerstofffreien (110)-Oberfläche bildet sich bei Raumtemperatur, wie erwartet, eine dünne Oxidschicht. Bei Erwär-mung löst sich diese jedoch bei Temperaturen oberhalb von 400^∘C wider Erwarten auf. Wird eine sauerstofffreie (110)-Oberfläche bei hoher Temperatur (>400^∘C) oxidiert, so bildet sich keine dünne stabile Oxidschicht, sondern eine Schicht, deren Dicke mit der Dauer der Begasung drastisch ansteigt.

Dieser Befund steht im Gegensatz zur bisherigen Annahme, wonach eine Aluminiumoxidschicht bis über die Schmelztemperatur von Aluminium (660^∘C) thermisch stabil ist, und zu ERD-Messungen an einer (111)-Oberfläche, wonach zumindest bis 500^∘C eine dünne, stabile Oxidschicht gebildet wird. Das hier beobachtete anisotrope Oxidationsverhalten könnte im Zusammenhang mit Oberfächenschmelzen, welches an sauberen Aluminium-(110)-Oberflächen im betrachteten Temperaturbereich eintritt, stehen.