Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 2: Ionenimplantation II

DS 2.1: Fachvortrag

Montag, 23. März 1998, 11:00–11:15, H 31

Ionenstrahlinduzierte Rekristallisation in Ag-Schichten — •W. Bolse¹, A. Crespo-Sosa¹, U. Geyer², M. Gimbel² und K.P. Lieb¹ — ¹II. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen — ²I. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen

Im Rahmen einer detaillierten Studie zur Ionenstrahlmodifikation von Ag/Fe-Schichtsystemen [1,2] haben wir die ionenstrahlinduzierte Rekristallisation der etwa 100nm dicken Ag-Deckschicht bei der Bestrahlung mit 300keV Ar⁺- und 750keV Xe⁺-Ionen untersucht. Die Proben wurden bei 20, 77 und 300K bestrahlt und mittels Rutherford-Rückstreuung (RBS) und Channeling (RBS-C) sowie mit dem Rastertunnelmikroskop (STM) charakterisiert. In allen Fällen tritt ein starkes Wachstum der anfänglich sehr kleinen Ag-Körner (r=12nm) auf. Die Tieftemperaturbestrahlungen (T≤77K) führen zu flachen, plattenartigen Körnern, während bei Raumtemperatur Körner mit parabolischen Kappen gebildet werden. Für T≤77K wurde außerdem eine starke Texturierung in Richtung des einfallenden Ionenstrahls festgestellt. Bei 300K ist dieser Effekt nur schwach ausgeprägt. Der Vergleich der RBS- und der STM-Resultate zeigt deutlich, daß es keine Durchmischung oder Aufrauhung an der Ag/Fe-Grenzfläche gibt. Das Kornwachstum wird anhand eines Thermal Spike Modells diskutiert, wobei die bevorzugte Orientierung in Strahlrichtung durch Channeling der einfallenden Ionen erklärt wird.

[1] A. Crespo-Sosa et al., Phys. Rev. B53 (1996) 14795

[2] M. Neubauer et al., Phys. Rev. B53 (1996) 10237