Plenarvorträge - DPG-Tagungen
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Dünne Schichten Mittwoch<br />
condensation coefficient, which approached unity at ion fluence of 10E15<br />
ions/cm2. The surface treatments improved the adhesion between metal<br />
and polymer by two orders of magnitude compared to the untreated poly-<br />
DS 16 Schichtherstellung I<br />
mer. The locus of failure changed from interfacial failure for untreated<br />
polymer surfaces to cohesive failure, which took place in the polymer, for<br />
modified surfaces.<br />
Zeit: Donnerstag 14:30–15:15 Raum: HS 31<br />
Hauptvortrag DS 16.1 Do 14:30 HS 31<br />
Plasma-assisted deposition and crystal growth of thin metal oxide<br />
films — •Rainer Hippler — Institut für Physik, Ernst-Moritz-<br />
Arndt-Universität Greifswald, Domstraße 10a, 17489 Greifswald<br />
Metal oxide films are of significant technological relevance and play an<br />
DS 17 Schichtherstellung II<br />
important role, e.g., as protective coatings and in the fabrication of solar<br />
cells. Plasma-assisted deposition employing magnetron discharges are<br />
frequently employed. Formation and crystal growth of, e.g., indium tin<br />
oxide (ITO) films show pronounced dependencies on plasma parameters.<br />
The influence on chemical composition, crystal structure, density, etc.,<br />
as well as possible reasons will be discussed.<br />
Zeit: Donnerstag 15:15–16:45 Raum: HS 31<br />
DS 17.1 Do 15:15 HS 31<br />
Investigations on the long-time stability of thin PrxOy-films on<br />
Si(100) grown by Pulsed Laser Deposition — •Markus Ratzke,<br />
Dirk Wolfframm, Mathias Kappa, and Jürgen Reif — LS Experimentalphysik<br />
II, BTU Cottbus and JointLab IHP/BTU, Universitaetsplatz<br />
3-4, 03044 Cottbus, Germany<br />
We have studied the long-time stability of thin PrxOy-films on Si(100),<br />
produced by Pulsed Laser Deposition from sintered Pr6O11 targets. In<br />
particular, the surface morphology and the chemical layer/interface composition<br />
were investigated.<br />
For PrxOy films grown at 650 ◦ C substrate temperature, we find clear<br />
evidence of a change in surface morphology with time after film preparation:<br />
while the surface immediately after deposition is characterized by<br />
large splashes (mainly Pr2O3) superimposed on a background of mixed<br />
oxides (Pr2O3, Pr6O11), after the surface becomes more homogeneous.<br />
No similar effect was observed for layers grown at 900 ◦ C substrate temperature.<br />
An analysis of XPS spectra (Pr 3d, O 1s, Si 2p) showed that not only<br />
the line shape of the Pr 3d and O 1s core level spectra changed but also<br />
the Pr 3d/O 1s intensity ratio. This transition of chemical environment<br />
suggests the formation of Praseodymium Hydroxide. Since Pr6O11 is well<br />
known for its strong hygroscopic behaviour, Pr(OH)3 will preferably be<br />
formed between the splashes (Pr2O3), accompanied by the appearance of<br />
PrO2.<br />
DS 17.2 Do 15:30 HS 31<br />
Polymers and polymer metal composite thin films prepared<br />
by pulsed laser deposition — •Thorsten Scharf, Erik Süske,<br />
Jörg Faupel, and Hans-Ulrich Krebs for the collaboration — Institut<br />
für Materialphysik, Universität Göttingen, Tammannstrasse 1, 37077<br />
Göttingen<br />
On the way to materials for new applications thin films play an important<br />
role. Pulsed laser deposition (PLD) is a very flexible method to<br />
deposit thin films out of many materials. The possibility to deposit polymers<br />
and metals in a one-step-process in ultra high vacuum raises the<br />
possibility to achieve new material classes.<br />
Polymer (PMMA, PC) and polymer-metal (Cu,Ag,Au,...)-composites<br />
were laser-deposited under different parameters. Depending on the used<br />
polymer and metal there are different solubilities of metals in polymers.<br />
For lower metal concentrations the metal is solved in the polymer, but<br />
changes its material properties. Above this limit the metals form clusters<br />
already during the deposition process. The size-distribution and abundance<br />
of clusters also strongly depends on the used materials. The process<br />
of film growth and its impact on the properties will be discussed.<br />
DS 17.3 Do 15:45 HS 31<br />
Herstellung und Charakterisierung von verkippten ZnO Filmen<br />
— •Martin Peruzzi, Johannes D. Pedarnig und Dieter<br />
Bäuerle — Universität Linz, Abteilung für Angewandte Physik, Altenbergerstr.<br />
69, A-4040 Linz<br />
Die Methode der gepulsten Laserdeposition (PLD) erlaubt die Herstellung<br />
verschiedenster Materialen in Form dünner Filme. Darunter finden<br />
sich unter anderem Hochtemperatur-supraleiter, Halbleiter, Ferro- und<br />
Piezoelektrika, Polymer, etc. [1].<br />
Im Vortrag wird die Herstellung von dünnen ZnO Filmen mit unterschiedlicher<br />
kristallographischer Orientierung auf SrTiO3 Substraten<br />
vorgestellt. ZnO zeichnet sich vor allem durch seine piezoelektrischen Eigenschaften<br />
aus und wird unter anderem als Transducer-Material in der<br />
Sensorik und für HF-Filter eingesetzt. Verschiedene Schwingungsmoden<br />
können angeregt werden, abhängig von der ZnO Kristallorientierung und<br />
der Elektrodenstruktur. Mit der PLD-Methode ist es gelungen, dünne<br />
ZnO Filme mit unterschiedlicher kristallographischer Orientierung der<br />
Einheitszelle relativ zum Substrat herzustellen. XRD und TEM Analysen<br />
bestätigen ein verkipptes Wachstum von ZnO und sehr gute epitaktische<br />
Eigenschaften. Der Einfluss der Herstellungsparameter auf das verkippte<br />
Wachstum der verkippten Filme wird diskutiert.<br />
[1] Bäuerle D.: Laser Processing and Chemistry 3rd ed. (Springer, Berlin,<br />
Heidelberg 2000)<br />
DS 17.4 Do 16:00 HS 31<br />
FEL produzierte texturierte TiN-Schichten — •P. Schaaf 1 , E.<br />
Carpene 1 und M. Shinn 2 — 1 Universität Göttingen, Zweites Physikalisches<br />
Institut, Tammannstrasse 1, D-37077 Göttingen. — 2 FEL, Jefferson<br />
Lab, Newport News, VA 23606, USA.<br />
Oberflächen und Funktionsschichten spielen eine immer wichtigere Rolle<br />
bei der Anwendung moderner Materialien. Der Aufwand für die Herstellung<br />
dieser Schichten wird immer grösser und Laserstrahlung wird<br />
hierbei häufig eingesetzt [1,2]. Am Beispiel von Titan haben wir erstmals<br />
mit dem Freie-Elektronen-Laser (FEL) durch eine reaktive Bestrahlung<br />
in reinem Stickstoff TiN Oberflächen mit sehr hoher Geschwindigkeit<br />
und grossen Schichtdicken hergestellt [3,4]. Der FEL hat die Besonderheit,<br />
dass man seine Mikropulse von 2 ps Dauer zeitlich fast beliebig zu<br />
Makropulsen formen kann [3]. Die Phasenbildung und die Schichtmorphologie<br />
werden im Zusammenhang mit den Bearbeitungsparametern,<br />
insbesondere der Laserpulsfolge, diskutiert. Die teilweise gefundene starke<br />
kristallograhische (002)-Texturierung des TiN in der Oberfläche kann<br />
auf die Bearbeitunsparameter und das damit beeinflusste Erstarrungsverhalten<br />
zurückgeführt werden [4].<br />
[1] P. Schaaf. Laser Nitriding of Metals. Progr. Mater. Sci. 47 (2002) 1.<br />
[2] P. Schaaf, M. Han, K.-P. Lieb, and E. Carpene. Appl. Phys. Lett. 80<br />
(2002) 1091.<br />
[3] E. Carpene, P. Schaaf, M. Han, K.-P. Lieb and M. Shinn. Appl. Surf.<br />
Sci. 186 (2002) 195.<br />
[4] E. Carpene, M. Shinn, P. Schaaf. in preparation.<br />
DS 17.5 Do 16:15 HS 31<br />
Mössbauerspektroskopie bei tiefer Temperatur an epitaktischen<br />
c-FeSi-Filmen auf MgO(100) — •M. Walterfang 1 ,<br />
W. Keune 1 und U. Rücker 2 — 1 Angewandte Physik, Universität<br />
Duisburg-Essen, 47048 Duisburg — 2 Forschungszentrum Jülich, Institut<br />
für Festkörperforschung, 52425 Jülich<br />
Die metastabile c-FeSi-Phase mit B2-Struktur wurde durch Kodeposition<br />
molekularstrahlepitaktisch auf MgO(100) mit einer Fe-Pufferschicht<br />
bei unterschiedlichen 57 Fe/Si-Konzentrationsverhältnissen hergestellt.<br />
Die Anpassung der 57 Fe-Mössbauer(CEM-)Spektren erfolgte jeweils<br />
mit einem asymmetrischen Quadrupoldublett D1, das die metastabile<br />
stöchiometrische c-FeSi-Phase representiert, sowie einem zusätzlichen<br />
asymmetrischen Dublett D2, das aus einer statistischen Verteilung von