Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

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64 4. Methodische Vorgehensweise ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Plasmagase und unterschiedlicher Injektionsbedingungen für die Gase können erhebliche Schwankungen der lokalen Gaszusammensetzung auftreten. Ohne Kenntnis der lokalen Gaskomponentenanteile ist es zweckmäßig von der mittleren Zusammensetzung aller Prozessgase auszugehen, um Temperatur- und Geschwindigkeitsprofile ableiten zu können. Zur Bestimmung der lokalen Gasgeschwindigkeit des Plasmas dient die Bernoulli Gleichung (Gl. 11) unter der Annahme, dass es sich bei dem Plasma um eine inkompressible Strömung handelt und die Gasgeschwindigkeit geringer als 40% der Schallgeschwindigkeit ist. v = 2 ⋅ p / ρ( T ) (Gl. 11) dyn. mit: v : Lokale Geschwindigkeit des Plasmagases am Sondeneintritt p dyn. : Dynamischer Druck des Plasmagases ρ : Dichte des Plasmagases Der dynamische Druck des Plasmagases ergibt sich aus der Differenz des Staudrucks, der bei geschlossenem Sondenventil gemessen wird, und dem Umgebungsdruck in der Reaktorkammer unter Annahme eines konstanten statischen Drucks im Reaktor. Die Dichte des Plasmagases ist als Funktion der chemischen Zusammensetzung, des Drucks und der Temperatur Tabellenwerken zu entnehmen. Für den Druck im Plasmastrahl wird wiederum der Kammerdruck zugrunde gelegt. 4.5 Schichtcharakterisierung Die Schichten werden in Bezug auf ihre Morphologie und Struktur untersucht. Die Charakterisierung der Morphologie erfolgt mittels REM an Querschliffen und Bruchflächen der hergestellten Schichten. EDX Analysen sind für eine quantitative Analyse von Elementen, die leichter als Fluor sind, nicht geeignet. Dennoch erlaubt das Kalibrieren des Siliciumpeaks auf die Höhe des Peaks eines unbeschichteten Siliciumwafers qualitative Aussagen über die Schichtzusammensetzung. Die Charakterisierung der Kristallstruktur erfolgt mittels XRD. Diese Analysen erlauben unter Berücksichtigung der gerätebedingten Reflexverbreiterung ein Abschätzen der Kristallitgröße aus der Halbhöhenbreite der Beugungspeaks mit Hilfe der Scherrer Formel (Gl. 12). Für Korngrößen unter 0,1 µm liefert diese Methode zuverlässige Ergebnisse mit guter Genauigkeit.
4. Methodische Vorgehensweise 65 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ K ⋅ω d Kristall = (Gl. 12) β ⋅ cos Θ mit: d Kristall : Kristallitdicke senkrecht zur reflektierenden Netzebene hkl K : Formfaktor (wegen unbekannter Form als 1 angenommen) ω : Wellenlänge der Röntgenstrahlung (ωCu,Kα = 0,1541 nm) β : Halbhöhenbreite im Bogenmaß Θ : Beugungswinkel Im Fall röntgenamorpher Schichten wird die Bindungsstruktur mittels FTIR charakterisiert.
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Lebenslauf 3 ______________________
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Vorwort 5 _________________________
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Abstract 7 ________________________
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Verwendete Indizierung und Konstant
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Inhaltsverzeichnis 11 _____________
Seite 13 und 14: 2. Stand der Forschung 13 _________
Seite 45 und 46: 3. Ziele 45 _______________________
Seite 47 und 48: 4. Methodische Vorgehensweise 47 __
Seite 63: 4. Methodische Vorgehensweise 63 __
Seite 67 und 68: 5. Versuchsdurchführung 67 _______
Seite 77 und 78: 6. Untersuchungsergebnisse 77 _____
Seite 101 und 102: 6. Untersuchungsergebnisse 101 ____
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6. Untersuchungsergebnisse 115 ____
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7. Diskussion 137 _________________
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7. Diskussion 139 _________________
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7. Diskussion 141 _________________
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7. Diskussion 143 _________________
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8. Zusammenfassung 145 ____________
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9. Literaturverzeichnis 147 _______
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