Hamburg 2001 – scientific programme
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DS: Dünne Schichten
DS 16: Ionenimplantation II
DS 16.2: Talk
Thursday, March 29, 2001, 10:30–10:45, S 5.1
Ionenstrahlinduzierter Atomtransport in Ni3N/Si3N4 und Ni3N/SiO2 aufgrund elektronischer Energiedeposition — •Beate Schattat1, Wolfgang Bolse1, Siegfried Klaumünzer2, Sankar Dhar3, Felix Harbsmeier3, Klaus Peter Lieb3 und Axel Jasenek4 — 1Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — 2Ionenstrahllabor, Hahn-Meitner-Institut Berlin — 3II. Physikalisches Institut, Universität Göttingen — 4Institut für physikalische Elektronik, Universität Stuttgart
Wie wir an oxidischen Keramiken festgestellt haben, führt der große lokale Energieeintrag sehr schneller Ionen in das Elektronensystem eines Isolator-Schichtpakets zu einer starken atomaren Durchmischung der Grenzflächen, die sich auf Interdiffusion in der aufgeschmolzenen Ionenspur zurück führen lässt. Um zu testen, ob diese Aussage auch für nitridische Systeme gilt und inwieweit der Mischeffekt von der Zusammensetzung der Schicht und des Substrats abhängt, haben wir im Vergleich zu unseren Experimenten an NiO/SiO2 (starke Durchmischung) und Ni/SiO2 (kein Effekt) Hochenergie-Ionenbestrahlungen mit 90 – 260 MeV Ar, Kr und Xe-Ionen an Ni3N/Si3N4- und Ni3N/SiO2-Doppelschichten bei 77 K durchgeführt. Die Konzentrationsverteilung vor und nach Bestrahlung wurde mit Rutherford Rückstreu Spektroskopie bestimmt. Wie bei den rein oxidischen Schichtpaketen setzt die Durchmischung auch hier erst oberhalb eines Schwellwerts der elektronisch deponierten Energiedichte ein. Während Ni3N auf SiO2 eine ebenso starke Durchmischung mit dem Substrat zeigt wie NiO, führt die Xe-Bestrahlung des rein nitridischen Systems zu einer deutlich geringeren Mischrate.