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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

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