Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm
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DS: Fachverband Dünne Schichten
DS 15: Poster Session
DS 15.58: Poster
Dienstag, 27. März 2007, 15:00–17:00, Poster B
Ni-Filme in reaktiven Plasmen — Marion Quaas1, Oxana Ivanova2, Christiane Helm2 und •Harm Wulff1 — 1Institut für Biochemie, Universität Greifswald, Soldmannstraße 23, 17489 Greifswald — 2Institut für Physik, Universität Greifswald, Jahnstraße 16, 17489 Greifswald
20 nm dicke Ni-Filme mit einer mittleren Domänengröße von 7 nm werden in einem Mikrowellen-Plasma (SLAN, 700 W) abwechselnd im Ar/H2 und Ar/O2 Gasstrom behandelt. Die chemischen Umsätze und die kinetischen Prozesse bei der Plasma-Wand-Wechselwirkung werden durch die Kombination von Röntgenreflektometrie, Röntgendiffraktometrie im streifenden Einfall (GIXD) und Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht.
Drei verschiedene Prozesse lassen sich bei der Plasmabehandlung beobachten:
a) partielles Verdampfen und Kristallwachstum der Ni Teilchen im Ar/H2 Plasma
b) Oxidation von Ni zu NiO im Ar/O2 Plasma bis zu einem Massenverhältnis von 40/60 NiO/Ni
c) Reduktion von NiO im Ar/H2 Plasma.
Der Reaktionsschritt a) ist irreversibel, die Oxidations- und Reduktionsprozesse können beliebig oft wiederholt werden. Die Reduktionsprozesse verlaufen wesentlich schneller als die Oxidationsreaktionen. Allerdings verläuft die erste Oxidation deutlich langsamer als die nachfolgenden. Die kinetischen Prozesse werden quantifiziert und diskutiert.