Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 17: Ionenimplantation II
DS 17.5: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2003, 11:15–11:30, GER/37
Durchmischung von FeOx-Dünnschichtsystemen unter Hochenergie Ionenbestrahlung — •Beate Schattat1, Tilman Renz1, Wolfgang Bolse1, Hartmut Paulus1, Frank Schrempel2 und Siegfried Klaumünzer3 — 1Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — 2Institut für Festkörperphysik, Universität Jena — 3Hahn-Meitner-Institut, Berlin
Die Bestrahlung von Dünnschichtsystemen mit hochenergetischen schweren Ionen im Bereich elektronischer Energiedeposition führt bei manchen Systemen zu deutlicher Grenzflächendurchmischung. Im Rahmen systematischer Untersuchungen haben wir ca. 100 nm Fe2O3 auf SiO2, Si bzw. Al2O3 deponiert. Ergänzend wurde das Schichtsystem Fe/SiO2 untersucht. Die Dünnschichtpakete wurden bei T=80 K mit 90 MeV Ar-, 140 MeV Kr-, 230 MeV Xe- und 350 MeV Au-Ionen bestrahlt. Aus Rutherford-Rückstreu-Spektroskopischen Messungen mit 1 MeV He2+ an den bestrahlten Proben sowie an unbestrahlten Referenzproben wurden Fe-Konzentrationsprofile extrahiert. Fe2O3 zeigt mit allen untersuchten Substraten einen deutlichen Mischeffekt, wenn die Systeme mit Kr oder schwereren Ionen bestrahlt werden. Fe/SiO2 mischt dagegen erste bei höheren deponierten Energiedichten Se. Dies deutet darauf hin, dass die Schwelle der Grenzflächendurchmischung Sec auch hier durch das weniger sensitive Material bestimmt wird. Diese Schwellen werden mit theoretischen Schwellen der Trackbildung Set in den einzelnen Materialien verglichen. Fe2O3/SiO2 wurde zusätzlich unter verschiedenen Einfallswinkeln bestrahlt. Im Gegensatz zu NiO/SiO2 wurde für dieses System jedoch keine Winkelabhängigkeit beobachtet.