Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 17: Ionenimplantation II
DS 17.1: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2003, 10:15–10:30, GER/37
Hochenergie-Ionenbestrahlung von Ni3N/SiX Dünnschicht-systemen — •Beate Schattat1, Wolfgang Bolse1, Sankar Dhar2, Klaus-Peter Lieb2 und Siegfried Klaumünzer3 — 1Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — 2II. Physikalisches Institut, Universität Göttingen — 3Hahn-Meitner-Institut, Berlin
Um die Materialabhängigkeit beim Hochenergie–Ionenmischen im Bereich elektronischer Energiedeposition zu untersuchen, haben wir ca. 100 nm Ni3N auf Si3N4, SiO2, SiC bzw. Si deponiert. Die Schichtsysteme wurden bei T = 80 K mit 90 MeV Ar-, 140 MeV Kr-, 230 MeV Xe- und 350 MeV Au-Ionen bestrahlt. Zur Bestimmung der Ni-Konzentrationsprofile wurde Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie mit 900 keV He2+ an den bestrahlten Proben sowie an unbestrahlten Referenzproben durchgeführt. Oberhalb einer materialabhängigen Schwelle Sec beobachten wir einen deutlichen Mischeffekt, der mit wachsendem elektronischen Energieverlust Se quadratisch anwächst. Dies deutet auf eine Interdiffusion in der aufgeschmolzenen zylindrischen Ionenspur hin. Darüber hinaus spricht auch die Abschätzung von effektiven Diffusionskonstanten für einen Mischprozess in flüssiger Phase. Ein Vergleich der Schwellen der Grenzflächendurchmischung Sec mit theoretischen Schwellen der Trackbildung Set in den einzelnen Materialien zeigt die enge Korrelation zwischen beiden Phänomenen.