Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 11: Diamant und ta-C

DS 11.2: Vortrag

Mittwoch, 13. März 2002, 15:00–15:15, HS 31

Anfangsstadien des epitaktischen Diamantwachstums auf Iridium-Pufferschichten — •F. Hörmann, T. Bauer, M. Schreck und B. Stritzker — Institut für Physik, Universität Augsburg, D-86135 Augsburg

Die Anfangsstadien des Diamantwachstums auf einkristallinen Iridium-(100)-Oberflächen wurden mittels hochaufgelöster Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) und AFM untersucht. Die TEM-Proben wurden von Ir-Schichten unmittelbar nach der Gleichspannungs–unterstützten Keimbildung (BEN), sowie nach 3–, 5–, 10–, 20– bzw. 60–minütigen Wachstumsschritten angefertigt. Der 60–minütige BEN-Schritt führt zu einer charakteristischen Aufrauhung der Ir–Oberfläche und kristallinen runden Partikeln von 5–7 nm Durchmesser. Die TEM-Analyse einer großen Zahl dieser Partikel ergibt, daß es sich um Ir bzw. Ir–Verbindungen handelt. Erst mit einem zusätzlichen Wachstumsschritt bilden sich epitaktische Diamantkristallite auf der Ir–Oberfläche. Sowohl AFM-Messungen als auch die TEM-Aufnahmen zeigen einen weitgehend linearen Zusammenhang zwischen Kristallitgröße und Wachstumsdauer. Dies deutet darauf hin, daß das Wachstum der Diamantkristallite unmittelbar nach dem Abschalten der Biasspannung einsetzt. HRTEM-Aufnahmen an dickeren Schichten mit Kristallitgrößen von 150–200 nm zeigen einen direkten epitaktischen Übergang zwischen den beiden Kristallgittern mit einer Dichte von Misfitversetzungen, die mit dem Unterschied der Gitterkonstanten korreliert. Das Interface besitzt eine typische Welligkeit von ca. 1 nm und wird gelegentlich durch kleine amorphe Bereiche unterbrochen.