Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 26: c-BN

DS 26.2: Vortrag

Freitag, 30. März 2001, 10:30–10:45, S 5.1

Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von c-BN Schichten im Mikrometerbereich auf Titannitrid — •Lars Ulrich, Tom Fischer, Patrick Scheible und Achim Lunk — Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart

Bornitridschichten wurden mithilfe der plasmagestützten reaktiven Verdampfung von Bor in einer Hohlkathodenbogen-Verdampferanordnung auf TiN-beschichteten HSS-Ronden abgeschieden. Eine Gesamtschichtdicke von über 1µm, bei einem Anteil von ca. 750nm c-BN konnte erreicht werden. Die Schichten besitzen eine gute Haftung, die Härte beträgt 37 GPa und der E-Modul 268 GPa. Verunreinigungen mit hohen Massezahlen waren mit RBS nicht nachweisbar. Die Messungen werden im Detail vorgestellt.
Die Prozeßkontrolle erfolgte mit einem in situ FTIR-Reflexions-Spektrometer. In der Anordnung konnte auch die Anfangsphase des Schichtwachstums untersucht werden, da aufgrund des Berreman-Effektes in p-Polarisation deutliche Peaks im IR-Spetrum schon bei einer Schichtdicke von wenigen nm auftreten.
Im Hinblick auf eine mögliche Eigenspannungsrelaxation wurden Temperexperimente an c-BN Schichten durchgeführt. Als Maß für die Spannungen in der Schicht wurde die Frequenz des charakteristischen Phononen sowohl in Ellipsometer- (IRSE) als auch Reflektometeranordnung mit polarisiertem Licht (PIRRS) beobachtet. Der untersuchte Temperaturbereich betrug 20^∘C bis 800^∘C. Die erzielten Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.