Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 2: Harte Schichten II (c-BN)

DS 2.1: Fachvortrag

Montag, 27. März 2000, 10:15–10:30, H31

Untersuchung der Nukleations- und Wachstumsbedingungen von ionenstrahldeponierten c-BN-Schichten — •K. Kudec, H. Feldermann, C. Ronning und H. Hofsäss — Universität Göttingen, II. Phys. Institut, Bunsenstr. 7-9, D-37073 Göttingen

Wir haben den Einfluß der Substrattemperatur und Ionenenergie auf Nukleation und Wachstum von kubischem Bornitrid (c-BN) mit Hilfe der Deposition von massenseparierten B- und N-Ionen untersucht. Die Nukleation von c-BN findet nur oberhalb von scharfen Schwellwerten von 150^∘C und 125 eV statt, unterhalb dieser Werte wird die hexagonale BN Phase (h-BN) gebildet. Nach erfolgter Nukleation kann die kubische Phase allerdings auch bei Raumtemperatur und bis mindestens 1000^∘C weitergewachsen werden; das Wachstum von c-BN-Schichten ist somit temperaturunabhängig. Das c-BN-Wachstum kann aber auch bei Ionenenergien um 60 eV, also deutlich unter dem Nukleationsschwellwert, aufrechterhalten werden, nachdem die Nukleation eingesetzt hat. Bei genügend hohen Ionenenergien wird wieder die h-BN Phase gebildet. Diese Ergebnisse decken sich sehr gut mit den Voraussagen des kürzlich vorgestellten zylindrischen thermal spike Wachstumsmodells für die Bildung diamantähnlicher Phasen.