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Hamburg 2001 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 31: Postersitzung

DS 31.6: Poster

Tuesday, March 27, 2001, 16:30–17:30, Foyer Saal 4

Tiefenselektive Phasenanalyse der α-FeSi2-Bildung nach Ar+-Beschuß von β-FeSi2 mittels DCEMS, XPS und AES — •M. Walterfang1, W. Keune1, R. Reiche2, S. Oswald2, M. Dobler3 und H. Reuther31Lab. für Angew. Physik, Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, 47048 Duisburg — 2IFW, 01069 Dresden — 3FZ Rossendorf e.V., Inst. für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, 01314 Dresden

Tiefenselektive Mössbauerspektroskopie (DCEMS) liefert die Möglichkeit der tiefenselektiven und zerstörungsfreien Phasenanalyse. Mittels DCEMS wurde die Phasentransformation einer reinen β-FeSi2-Phase nach Ar+-Beschuß untersucht. Zur Herstellung der β-FeSi2-Phase wurden 195-keV Fe+ Ionen (nominell 3 x 1017 cm−2) bei 350 C in einen Si(111)-Wafer implantiert. Nach Temperung bei 900C für eine Stunde lag das implantierte Fe einphasig in β-FeSi2 gebunden vor. Nach Ar+-Beschuß (3.5 keV) dieser Proben wurden die Tiefenverteilungen der Phasen mit augerspektroskopisch bestimmten Fe-Konzentrationsprofilen korreliert. Die DCEMS-Auswertung ergab, daß sich unter der Oberfläche eine 190 Å dicke α-FeSi2-Schicht (max. rel. Phasenanteil: 33.6 %, Rest: Si-Matrix) gebildet hat. Die Umwandlung der β-FeSi2-Phase läßt sich anhand einer TRIDYN-Simulation erklären. Unter Ar+-Beschuß stellt sich allmählich ein Gleichgewichtszustand (steady-state) ein, der in der Oberflächenschicht zu einer Fe-Anreicherung führt (gemessen mit XPS). Unterhalb dieser Schicht wird jedoch eine Fe-verarmte Zone hervorgerufen, die mit der Bildung des Si-reichen α-FeSi2 einhergeht.
(R. Reiche et al., Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 160 (2000) 397)

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