Dresden 2014 – wissenschaftliches Programm

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MM: Fachverband Metall- und Materialphysik

MM 11: Microstructure and Phase Transformations II - Nucleation/Solidification

MM 11.5: Vortrag

Montag, 31. März 2014, 12:30–12:45, IFW B

Kristallisationsverhalten und Kompositionsbestimmung von GeSbTe auf Si(111) mittels in-situ Transmissionselektronenmikroskopie und Elektronenenergieverlustspektroskopie — •Katja Hagemann, Xiang Kong und Achim Trampert — Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Berlin, Deutschland

Die Funktionalität von Phasenwechselmaterialien wie Ge-Sb-Te-Verbindungen (GST) basiert auf einer schnellen und reversiblen Phasenumwandlung zwischen amorphem und kristallinem Zustand. An dieser Stelle wird zunächst der amorphe Ausgangszustand strukturell analysiert und beschrieben. Anschließend wird der Einfluss eines einkristallinen Si-Substrats auf das Kristallisationsverhalten mittels in-situ Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 600°C untersucht. Im Bereich der amorph-kristallinen Übergangstemperatur (120-140°C) wird ein homogenes Keimbildungsverhalten mit einem anschließenden lateralen Kornwachstum beobachtet. Oberhalb der zweiten Übergangstemperatur (400-600°C) konnte erstmals eine Umorientierung und Ausrichtung der Kristallstruktur bezüglich des Substartes beobachtet werden. Es werden zwei Mechanismen zur Ausbildung dieser Orientierung diskutiert. Für die eingehende Untersuchung ist eine exakte Bestimmung der chemischen Komposition insbesondere in Hinblick auf die Homogenität auf der Nanometer-Skala entscheidend. Die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des ternären GST erfolgte mittels Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) sowohl am amorphen Ausgangszustand wie auch am kristallinen Endzustand.