Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 31: Ionenimplantation IV

DS 31.6: Fachvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 15:15–15:30, H31

Ionenstrahlinduzierter Atomtransport durch NiO/SiO₂ -Grenzflächen aufgrund elektronischer Energiedeposition — •B. Schattat¹, S. Kraft¹, W. Bolse¹, S. Klaumünzer², Th. Hahn³, A. Kulinska⁴ und F. Harbsmeier⁴ — ¹Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — ²Hahn-Meitner-Institut Berlin — ³Institut für Physikalische Elektronik, Universität Stuttgart — ⁴II. Physikalisches Institut, Universität Göttingen

Bei der Bestrahlung von ZnO/SiO₂-Schichtpaketen mit hochenergetischen Ionen im Bereich elektronischer Abbremsung beobachtet man eine starke Durchmischung der Grenzfläche [1]. Um Informationen über den ursächlichen Transportmechanismus zu bekommen, betrachtet man den Zusammenhang zwischen der durch die Bestrahlung erzielten Mischrate und der elektronischen Energiedeposition im Festkörper. Die o.a. Untersuchung ergab einen hochgradig nichtlinearen Zusammenhang zwischen diesen Größen, was als ein deutlicher Hinweis auf das Mischen in "Thermal Spikes"verstanden werden kann.
Wir möchten diese Experimente auf das System Ni-O-Si ausdehnen. In einem ersten Experiment wurde eine etwa 100 nm dicke NiO-Schicht auf SiO₂ gesputtert und bei 77 K mit 260 MeV Kr¹³⁺ bestrahlt. Die Analyse der Durchmischung erfolgte mittels Rutherford Rückstreu Spektroskopie und ergab eine sehr hohe Mischrate von Δ σ² / Δ Φ = 1,5*10⁶ Å⁴ und deutet die Bildung eines Nickel-Silikats an. Ar-Bestrahlung von Ni/SiO₂ hingegen resultiert in fast keiner Durchmischung.

[1] S. Kraft, et al., DS13, diese Tagung