Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 21: Amorphe und metastabile Metalle II

M 21.4: Vortrag

Freitag, 21. März 1997, 10:30–10:50, S 9

Oberflächenaufrauhung, Säulenwachstum und intrinsische mechanische Spannungen in amophen CuTi-Schichten — •Ulrich von Hülsen und Ulrich Geyer — I. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen, D-37073 Göttingen

In amorphen CuTi-Schichten, die durch Elektronenstrahlverdampfen hergestellt werden, entstehen während des Wachstums große intrinsische Spannungen (0,5-1 GPa). Insitu Spannungsmessungen zeigen mit zunehmender Schichtdicke einen Umschlag von Druckspannungen zu Zugspannungen. Die Größe der Druck- und Zugspannungen sowie die Schichtdicke, bei der der Umschlag gemessen wird, hängen von der Zusammensetzung der Schicht und der Substrattemperatur ab. Die Druckspannungen zu Beginn des Wachstums treten bei tiefen Substrattemperaturen nicht auf. Die Größe der Zugspannungen nimmt mit steigender Substrattemperatur ab. Kleinwinkel-Neutronenstreuung und STM-Messungen zeigen einen Übergang von planarem zu säulenartigem Wachstum. Dieser Übergang wird durch Oberflächenaufrauhung eingeleitet und korreliert mit dem Übergang von Druck- zu Zugspannungen. Die Zugspannungen können mit einem Fehlpassungsmodell an den Grenzflächen der Säulen erklärt werden, wie von Hoffmann für polykristalline Schichten vorgeschlagen. Wir nehmen an, daß die Bildung der amorphen Phase mit einer Dichtereduktion des Materials nach der Kondensation verbunden und für die Druckspannungen verantwortlich ist.