Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 38: Postersitzung

DS 38.24: Poster

Dienstag, 28. März 2000, 09:30–17:30, Poster B

Eigenspannungen und Texturentwicklung von heteroepitaktischen Diamantschichten auf Ir/SrTiO₃(001) — •A. Schury, H. Roll, M. Schreck, F. Hörmann und B. Stritzker — Institut für Physik, Universität Augsburg, D-86135 Augsburg

Die Eigenspannungen in dünnen heteroepitaktischen Diamantschichten auf Iridium/SrTiO₃(001) wurden mittels Röntgenbeugung und Mikroramanspektroskopie untersucht. Mit beiden Meßmethoden findet man stark verschobene und asymmetrisch verbreiterte Linien. Ihre Lage und Form variiert mit der Oberflächenmorphologie und Textur. Aufgrund der Fehlpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind unter den gegebenen Abscheidebedingungen thermische Spannungen von -6,45 GPa (in der Schichtebene) zu erwarten. Intrinsische Spannungen durch die Koaleszenz der Kristallite bei der Abscheidung sowie Relaxationsprozesse an den geneigten Flächen der Kristalle führen zu einer drastischen Reduzierung der Spannungen um bis zu 80%, in Einklang mit Finite-Element-Simulationen zu diesem Modellsystem.

Die Anfangstextur der Diamantschichten mit einer Breite der Mosaikverteilung von ca. 1⁰ verschmälert sich mit zunehmender Schichtdicke. Im Unterschied zu den Epitaxieschichten auf Silizium wird dabei neben der polaren auch die azimutale Mosaikverteilung beeinflußt mit minimalen Halbwertsbreiten von 0,17⁰ (polar) und 0,35⁰ (azimutal). Es wird eine einfache Simulation vorgestellt, die es erlaubt, den Beitrag der verschiedenen Prozesse beim texturierten Wachstum abzuschätzen.