Hamburg 2001 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 22: Schichteigenschaften V

DS 22.3: Talk

Thursday, March 29, 2001, 11:15–11:30, S 13/14

Brillouin-Lichtstreuspektroskopie zur Bestimmung der elastischen Eigenschaften dicker c-BN-Schichten — •T. Wittkowski¹, J. Jorzick¹, K. Jung¹, B. Hillebrands¹, M. Keunecke² und K. Bewilogua² — ¹Fachbereich Physik und Schwerpunkt Materialwissenschaften, Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger-Str. 56, 67663 Kaiserslautern — ²Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik, Bienroder Weg 54e, 38108 Braunschweig

Eine diodengesputterte 2.04 µm dicke Schicht aus überwiegend kubischem Bornitrid (c-BN) wurde mittels der Brillouin-Lichtstreutechnik untersucht. Die Frequenzen der bei einer Temperatur von 540 K thermisch angeregten akustischen Phononen wurden als Funktion des Phononenwellenvektors bestimmt. Neben der Rayleigh-Mode wurde ebenfalls die longitudinale akustische Volumenmode des Schichtmaterials nachgewiesen.
Die Messungen belegen eine moderate elastische Anisotropie der Schicht, mit einer Dehnungssteifigkeit, die senkrecht zur Schicht höher als parallel zur Schicht ist. Durch eine Fitprozedur, bei der die berechneten richtungsabhängigen Phasengeschwindigkeiten der beiden unabhängigen Moden den Messwerten angepasst worden sind, wurden mehrere effektive elastische Konstanten ermittelt. Die Ergebnisse werden im Vergleich zu den Eigenschaften des c-BN-Einkristalls diskutiert. Die Ursachen der Anisotropie, die u.a. zu einer Richtungsabhängigkeit des Young-Moduls führt, werden erörtert.