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DS: Dünne Schichten
DS 31: Ionenimplantation IV
DS 31.3: Fachvortrag
Donnerstag, 30. März 2000, 14:30–14:45, H31
Atomare Durchmischung und Festkörperreaktion in Sb/Ni/Si- und ZnO/SiO2-Schichten unter Hochenergie-Ionenbestrahlung — •S. Kraft1, B. Schattat1, W. Bolse1, S. Klaumünzer2, A. Kulinska3, F. Harbsmeier3 und A. Löffl4 — 1Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — 2Hahn-Meitner-Institut, Berlin — 3II.Physikalisches Institut, Universität Göttingen — 4Institut für Physikalische Elektronik, Universität Stuttgart
Wir haben die Grenzflächendurchmischung aufgrund elektronischer
Energiedeposition in Sb/Ni/Si- und ZnO/SiO2-Schichtpaketen unter
Hochenergie-Ionenbestrahlung untersucht.
Dazu wurde ca. 50% der jeweiligen Probenoberfläche bei T = 77 K mit
100 MeV Ar, 260 MeV Kr oder 200 MeV Xe bestrahlt. Danach wurde die
Konzentrationsverteilung an den Grenzflächen sowohl im unbestrahlten
als auch im bestrahlten Teil mittels
Rutherford-Rückstreu-Spektroskopie bestimmt.
Im System ZnO/SiO2 beobachten wir bei Xe-Bestrahlung einen sehr
starken Mischeffekt (k/Se = 420 Å5/eV), während die
Ni/Si-Grenzfläche nur schwach (k/Se = 40 Å5/eV) und die
Sb/Ni-Grenzfläche fast gar nicht (k/Se = 3.4 Å5/eV)
durchmischt wird. Durch die Verwendung leichterer Ionen konnten wir
außerdem eine hochgradig nichtlineare Abhängigkeit der Mischrate k
= Δσ2/ΔΦ von der elektronischen Stopping
Power Se feststellen: k ∝ Se3−4.
Im System ZnO/SiO2 gibt es klare Hinweise auf die Ausbildung der
Hochtemperatur- und Hochdruckphase ZnSiO3 (Existenzbereich T >
800 oC, p > 3 GPa [1]).
[1] S.Yasuhiko et al., J.Solid State Chem., 3(1971)369