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Münster 1999 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 2: Ionenimplantation II

DS 2.3: Fachvortrag

Monday, March 22, 1999, 11:30–11:45, PC 7

Periodische Strukturen und selbst-affine Topographien auf Graphitoberflächen nach Ionenstrahlerosion — •S. Habenicht1, W. Bolse1, K.P. Lieb1 und U. Geyer21II. Physik. Inst. und Sonderf.-Bereich 345, Georg-August-Universität Göttingen, Bunsenstr. 7-9, 37073 Göttingen — 2I. Physik. Inst., Georg-August-Universität Göttingen

Die Topographie von ionenstrahlerodierten Oberflächen ist Folge des Zusammenspiels von Oberflächendiffusion einerseits und Oberflächenaufrauhung durch Zerstäubung andererseits. Auf Graphit(HOPG)-Oberflächen bilden sich nach Bestrahlung mit Xe+-Ionen bei 1-10 keV unter nicht-senkrechtem Einfall periodische Wellenmuster (Wellenlänge
40-70nm) aus, welche mit Hilfe von Rastertunnelmikrokopie (STM) beobachtet werden können. Für Einfallswinkel unterhalb eines kritischen Winkels θC verlaufen die Wellenfronten senkrecht zur Projektion des Ionenstrahls auf die Oberfläche, während sie bei Überschreitung von θC parallel zur Projektion verlaufen. Dieses Phänomen steht im Einklang mit der Theorie der Ionenstrahlerosion von Bradley und Harper [1]. Mit Hilfe von TRIM-Simulationen können sowohl der typische Wellenlängenverlauf wie auch der kritische Winkel mit den experimentellen Ergebnissen verglichen werden. Bei hohen Ionenfluenzen wird ein Verlust der Orientierung sowie ein Übergang zu einem nichtlinearen Verhalten der Oberflächentopographie beobachet.

[1] R.M. Bradley and J.M.E. Harper, J. Vac. Sci. Technol. A6, 2390 (1988)

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