Dresden 2017 – wissenschaftliches Programm
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O: Fachverband Oberflächenphysik
O 109: Tribology and Structure of Surfaces: Misc.
O 109.7: Vortrag
Freitag, 24. März 2017, 12:15–12:30, WIL A317
Tiefenaufgelöste Wasserstoffinventarbestimmung mittels Massenspektroskopie nach Laserablation — •Jannis Oelmann, Niels Gierse, Sebastijan Brezinsek, Michaele Freisinger und Christian Linsmeier — Institut für Energie und Klimaforschung - Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich, Deutschland
Eine quantitative Bestimmung des Wasserstoffgehalts in Materialien wie Metallen oder funktionellen Schichten ist essentiell in Herstellungsprozessen, beispielsweise von Solarzellen oder Festkörperbatterien. Vorgestellt wird eine Methode zur tiefenaufgelösten Bestimmung des absoluten Wasserstoffgehalts von Festkörpern ohne Probenpräparation. Zur besseren Unterscheidung vom Hintergrund wird das Wasserstoffisotop Deuterium (D2) in Titandideuteridschichten auf Wolframsubstraten, welche mittels Magnetronsputtern hergestellt wurden, detektiert. Der Partialdruck von Deuterium wird dazu in einer Vakuumkammer nach Einzelschuss-Laserablation über Quadrupolmassenspektroskopie bestimmt. Eine quantitative Bestimmung des Deuteriumgehalts der Probe wird durch Kalibration des Massenspektrometers über Kalibrationslecks ermöglicht. Es wird die dritte Harmonische (λ = 355 nm) eines Nd:YVO4-Lasers mit einer Impulsenergie von bis zu E = 50 mJ bei einer Laserimpulslänge von τ = 35 ps genutzt. Folglich liegt für diese Laserparmeter die thermische Eindringtiefe in der gleichen Größenordnung wie die optischen Eindringtiefe, was schussaufgelöste Tiefenprofilmessungen durch weitere Ablationsprozesse an der selben Probenposition ermöglicht.