Plenarvorträge - DPG-Tagungen

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