Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 22: Postersitzung
DS 22.26: Poster
Dienstag, 9. März 2004, 14:30–17:00, Poster B
Optische in-situ Untersuchungen des gaschromen Schaltens von Wolframoxid — •François Vertommen, Christian Salinga und Matthias Wuttig — I. Physikalisches Institut (IA), Lehrstuhl für Physik neuer Materialien, RWTH Aachen
Wolframoxid (WOx) ist unter Luft bzw. sauerstoffhaltiger Atmosphäre transparent. Unter wasserstoffhaltiger Atmosphäre färbt sich die Schicht im sichtbaren Bereich blau, da eine Absorption im Infraroten generiert wird. Ein atomistisches Modell für die Generierung der Absorption sagt voraus, dass beim Färbeprozess aus den an der Platin-Katalysatorschicht dissoziierten Wasserstoffatomen und dem Sauerstoff aus der WOx-Schicht in deren porösen Schichtstruktur Wasser geformt wird.
Ein FTIR-Spektrometer wurde um einen Gasmischstand erweitert um in-situ FTIR-Messung an gaschrom schaltbaren Schichtsystemen zu ermöglichen. Die Probenkammer des Spektrometers kann mit diversen Gasgemischen bis zu einem Gesamtdruck von 0,8 bar gefüllt werden. Abpumpen bis auf einen Restdruck von 2 mbar ist möglich.
Die Messergebnisse des gaschromen Ein- und Entfärbens unter H2- bzw. O2-haltiger Atmosphäre von WOx-Schichten zeigen mit zunehmender Zeit unter der jeweiligen Gasatmosphäre eine klare Entwicklung der Absortion im Infraroten Spektralbereich und der unterschiedlichen Vibrationsbanden. Die relative Stärke der entstehenden Wasserbanden wurde ermittelt, um Annahmen für das atomare Färbemodell zu überprüfen. In-situ Messungen mittels Ellipsometrie, Transmission im UV/VIS, Röntgenbeugung und Wafer-Curvature unterstützen die Ergebnisse der FTIR-Analysen.