Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Dünne Schichten Dienstag
strukturen mit Al2O3-Barriere wird vorgestellt.
DS 22.42 Di 14:30 Poster B
MgO films for PDP applications - the measurement of the ion
induced secondary electron emission and optical properties in
dependence on the deposition parameters — •Ronny Kleinhempel,
Hartmut Kupfer, Frank Richter, Thomas Welzel,
and Thoralf Dunger — TU Chemnitz, Institut für Physik, 09107
Chemnitz
MgO films were deposited by a reactive pulsed mid-frequency sputtering
technique using a bipolar dual magnetron source. The transition
range of the target was used to get a high deposition rate.
The optical properties (refractive index n and optical absorption k)
were measured using the spectral ellipsometry. Beside n and k the ion
induced secondary electron emission coefficient γ plays an important role
for characterising dielectric layers (MgO) which are used in plasma display
panels (PDP). The γ was estimated measuring the breakdown voltages
in a He atmosphere in a simple diode-discharge device. MgO films
show γ values of about 0.5. The γ decreases to 0.3 at the transition to
the oxide state and the metallic state as well.
Atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray
reflectometry (XRR) were applied to characterise the structure of the
films. Structural information are compared to the behaviour of the γ
value as a function of O2 flow rate in the transition range of the target.
DS 22.43 Di 14:30 Poster B
Multitechnique characterization of tantalum oxynitride films
prepared by reactive DC magnetron sputtering. — •Selvaraj
Venkataraj, Achim Breitling, and Matthias Wuttig — I.
Physikalisches Institut (1A) der RWTH Aachen, 52056-Aachen
Reactive DC magnetron sputtering is an important technique to deposit
optical coatings, which frequently employ transition metal oxides.
Since sputtering of such oxides often is accomplished by process instabilities
(arcing) and low deposition rates, we have deposited oxynitride films
by sputtering in a mixed gas atmosphere. The total pressure was kept
constant at 0.8 Pa, and both oxygen and nitrogen partial pressures have
been adjusted to maintain a constant total pressure. The corresponding
films have been characterized by a variety of techniques including X-ray
diffraction, X-ray reflectometry, optical spectroscopy, spectroscopic ellipsometry
and Rutherford backscattering. Addition of nitrogen leads to
a beneficial increase of film properties. The sputter rate increases from
0.27 to 0.46 nm/s and also the film density increases from 7.15 to 8.65
g/cm 3 . This leads to an increase of refractive index of the films. Even for
films with a high refractive index around 2.5, the band gap is found to be
above 2.5 eV, i.e., fully transparent films are obtained. The correlation of
deposition parameters and the resulting film properties will be discussed.
Acknowledgement: One of the authors (S.Venkataraj) would like to
thank Alexander von Humboldt-Stiftung for a fellowship to carry out
this work at I. Physikalisches Institut (IA) der RWTH-Aachen.
DS 22.44 Di 14:30 Poster B
Optische Spektroskopie der Lateraldynamik von Proteinen in
Biomembranen — •Johannes Renner 1 , Emil Endreß 2 , Lukas
Worschech 1 , Angelika Sapper 2 , Martin Kamp 1 , Thomas
Bayerl 2 und Alfred Forchel 1 — 1 Lehrstuhl Techn. Physik, Uni
Würzburg — 2 Lehrstuhl Exp. Physik V, Uni Würzburg
Es wurden laserspektroskopische Untersuchungen an natürlichen,
festkörperunterstützten SR-Membranen und Mikrosomen durchgeführt.
Die in der Membran enthaltenen Proteine wurden mit einem fluoreszierenden
Farbstoff markiert und lokal durch einen fokussierten Laserstrahl
ausgebleicht. Zeitabhängige Photolumineszenzstudien (Fluorescence recovery
after photobleaching = FRAP) erlauben eine Bestimmung der
Eigendiffusion und Driftgeschwindigkeit der Membranproteine. Wir stellen
unsere Untersuchungen für unterschiedliche Substrate wie Glas, Gold
auf Glas, aber auch halbleitende Materialien wie Si und GaAs vor. Ziel
der Untersuchungen ist, optimierte Substratbedingungen zu finden und
Aussagen über das dynamische Verhalten der Proteine in Abhängigkeit
der Substratzusammensetzung zu treffen.
DS 22.45 Di 14:30 Poster B
Surface Modification of Titanium Alloys by Phospholipid Membrane
Systems — •D. Pressl 1 , G. Hlawacek 1 , C. Teichert 1 , F.
Feyerabend 2 , R. Willumeit 2 , and H. Clemens 3 — 1 Department of
Physics, University of Leoben, A-8700 Leoben, Austria — 2 GKSS Research
Center, 21502 Geesthacht, Germany — 3 Dept. of Physical Metallurgy
and Materials Testing, Universtiy of Leoben, A-8700 Leoben, Austria
High-resolution atomic force microscopy (AFM) is used to study the
formation of solid-supported lipid bilayers on polished Ti6Al4V and
Ti6Al7Nb samples. The resulting film morphology and the change of the
surface roughness are investigated as a function of the initial roughness
of the substrate.
The spontaneous deposition of liposomes in solution is characterized
by the formation of a variety of regions with different film thickness and
morphology. Areas with high lipid coverage show a higher roughness and
the formation of dome structures. Areas with thinner coverage are characterized
by the existence of a low number of bilayers showing terrace
structures. The height of the single bilayers varies between 4 and 7 nm
depending on hydration. Phase imaging proves the existence of single bilayers
on the metal substrate. Furthermore, experiments in the fluid cell
of an AFM are accomplished in order to allow direct comparisons to the
results in the dry environment.
DS 22.46 Di 14:30 Poster B
Real time spectroscopic in situ ellipsometry monitoring of
Mo/Si multilayer growth — •E. Schubert, A. Köhler, J. W.
Gerlach, Frank Frost, G. Wagner, H. Neumann, and B.
Rauschenbach — Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e. V.,
Permoserstraße 15, D-04318 Leipzig, Germany
Mo/Si multilayer mirrors with 10 or 50 bilayer periods are grown by
Ar ion beam sputtering onto [100] Si substrates. The growth is monitored
by spectroscopic in situ ellipsometry (visible spectral region) in real time.
The model analysis of the experimental data allows the determination of
Mo and Si single layer thickness with a certainty of ± 0.3 nm. Therefore
the reflection restricting parameters bilayer thickness and thickness
ratio of the Mo and Si layers (Γ) can be precisely determined. Additionally
the Mo/Si multilayers are characterized by CuKα reflectometry,
EUV reflectometry at λ = 13.4 nm and TEM. The investigations reveal
homogenous vertical thickness distribution within the multilayer stack
The bilayer thickness obtained by in situ ellipsometry is confirmed by
the other techniques. Surface roughness was determined by AFM and
amounts RMS = 0.13 nm for 50 periods multilayers and RMS = 0.11 nm
for 10 periods multilayers, respectively.
DS 22.47 Di 14:30 Poster B
Elektrische Untersuchungen an Si-CrSi2 Multilagen — •Chr.
Drobniewski 1 , D. Decker 1 , G. Beddies 1 , H.-J. Hinneberg 1 und
J. Schumann 2 — 1 Technische Universität Chemnitz, Institut für Physik,
09107 Chemnitz, Deutschland — 2 Leibnitz-Institut für Festkörperund
Werkstoffforschung, Abt. Dünnschichtsysteme und Nanostrukturen,
01171 Dresden
Aufgrund seiner chemischen und thermischen Stabilität sowie thermoelektrischen
Eigenschaften besitzt CrSi2 ein hohes Potential für thermoelektrische
Anwendungen. Es hat sich gezeigt, dass besonders hohe thermoelektrische
Effektivitäten (ZT) für Multilagenschichten erreicht werden,
da hier zusätzliche Streuung der Phononen an Grenzflächen erfolgt.
Durch alternierende Abscheidung von Si und CrSi2 wurden Si/CrSi2-
Multilagenstrukturen mit verschiedenen Einzellagendicken sowie Zusammensetzungen
(CrSi2±x) der Silicidschicht abgeschieden. Als Substrate
wurden oxidierte (dox = 1µm) 3 ′′ Si(001)-Scheiben verwendet. Die nach
der Abscheidung amorphen Stapelsysteme wurden in einer RTA-Anlage
bei unterschiedlichen Temperaturen (450 ◦ C . . . 600 ◦ C) getempert. Zur
Charakterisierung der Multilagen wurden im Temperaturbereich von
1,3 K bis 300 K Messungen von RH, ̺ und ∆̺/̺ durchgeführt. Die
Messergebnisse werden auf Grundlage eines Schichtmodells mit unterschiedlichen
Parametern für Silicidschichten und Si/CrSi2-Grenzflächen
sowie einer Weglängentheorie interpretiert. Die Abhängigkeit der elektrischen
Parameter von der Wärmebehandlung und der Dicke der Silicidlagen/Lagenanzahl
im Schichtstapel wird diskutiert.