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DS: Dünne Schichten
DS 24: Poster
DS 24.8: Poster
Dienstag, 25. März 2003, 14:30–17:00, P2a
Grenzflächen unter Beschuss: Hochenergie-Ionenmischen — •M. Beuttler1, B. Schattat1, T. Renz1, C. Rumbolz1, J. Wiesner1, D. Etissa-Debissa1, A. Elsanousi1, H. Paulus1, S. Klaumünzer2 und W. Bolse1 — 1Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — 2Hahn-Meitner-Institut, Berlin
Beim Beschuss von Dünnschichtpaketen mit schnellen schweren Ionen im Bereich elektronischer Energiedeposition beobachtet man oft eine starke Durchmischung der Grenzflächen. Wir haben im Rahmen systematischer Untersuchungen Keramik/Keramik-, Metall/Keramik- und Metall/Halbleiter-Doppelschichten sowie Gold-Marker in Keramiken mit Ar-, Kr-, Xe- und Au-Ionen bei 90 bis 350 MeV Energie bestrahlt. Mittels Rutherford-Rückstreu-Spektroskopie haben wir die resultierende Grenzflächendurchmischung in Abhängigkeit von der deponierten Energiedichte sowie der Materialkombination untersucht.
Die Keramik/Keramik-Schichten zeigen oberhalb einer materialabhängigen Schwelle Sec ein quadratisches Anwachsen der Mischrate mit steigendem elektronischen Energieverlust Se. Bei den Metallschichten auf keramischen Substraten tritt eine Durchmischung, wenn überhaupt, erst bei sehr grosen Se-Werten auf. Dies deutet darauf hin, dass die Durchmischung in den keramischen Systemen aufgrund transienter Interdiffusion in der Schmelze erfolgt.
Bei den Metall/Halbleiter-Kombinationen hingegen wird in einigen Fällen beobachtet, dass Durchmischung auch schon unterhalb der für das Metall erwarteten Schwelle auftritt, was man möglicherweise auf eine bestrahlungsinduzierte Festkörperreaktion zurückführen kann.