pdf, 2.2 Mb - Walther Meißner Institut - Bayerische Akademie der ...

28 Kapitel 4 Schichtwachstum und CharakterisierungElektronenstrahlverdampfung abgeschieden.EVAPEVAP/ PLDPLDEVAP/ PLDPLDAuFerromagnet: Ni, Fe 3 O 4ZnOFerromagnet: Co, Co 2 MnSiTiNAl 2 O 3 (0001) Substrat30 nm15 nm10 – 100 nm15nm12 nmAbbildung 4.1: Vielschichtsystem. Au, Ni und Co wurden mittels Elektronenstrahlverdampfung(EVAP), TiN, ZnO, Fe 3 O 4 und Co 2 MnSi mittels gepulster Laserdeposition(PLD) abgeschieden.4.1.1 SubstrateDie im Rahmen dieser Arbeit hergestellten dünnen Filme wurden auf einkristallinen(0001)-orientierten Al 2 O 3 -Substraten der Firma CrysTec gewachsen. Sie sind 5 x 5x 0,5 mm 3 groß, isolierend und einseitig poliert. Die Kristallstruktur von Saphir isthexagonal mit den Gitterkonstanten a = 0,4763 nm und c = 1,3003 nm.Die Substrate wurden zunächst auf der unpolierten Rückseite mit einer polykristallinenPlatinschicht besputtert. Grund dafür ist, dass Saphir im Infraroten kaum absorbiertund somit vom Heizlaser schlecht aufgeheizt werden kann. Das Platin wurde mitHilfe einer kleinen Plasma-Sputteranlage (MED 020, BAL-TEC AG) aufgetragen. InTabelle 4.1 sind die für den Sputterprozess verwendeten Parameter zusammengefasst.TiN, der unterste Film im Vielschichtsystem (vgl. Abbildung 4.1), wächst kubisch in(111)-Orientierung auf dem Substrat auf. Die Ferromagneten Ni und Fe 3 O 4 sind kubischin (111)-Richtung, wobei Co hexagonal in (0001)-Orientierung aufwächst. Derzu untersuchende Halbleiter ZnO zwischen den Ferromagneten bildet eine hexagonaleStruktur in (0001)-Orientierung. Die Gitterfehlanpassungen der einzelnen Schichtenauf das Sauerstoffuntergitter des Al 2 O 3 -Substrates bezogen sind in Tabelle 4.2 dargestellt.