Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 24: Hauptvortrag (H.-D. Carstanjen)

M 24.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 14:30–15:00, H 38

Die obersten Lagen eines Festkörpers – Ionenstrahlanalytik mit Monolagentiefenauflösung — •H.D. Carstanjen — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, D-70569 Stuttgart

Oberflächennahe Nano-Schichten haben in den letzten Jahren zunehmend technologisches, aber auch wissenschaftliches Interesse gefunden. Die Analytik derartiger Schichten hat allerdings mit dem steigenden Interesse nicht Schritt gehalten; die Zahl geeigneter Methoden beschränkt sich derzeit noch auf einige wenige. Ionenstrahlanalytik mit Ionenenergien im 1 MeV-Bereich ist eine derartige Methode, die eine Multi-Elementanalyse mit Tiefenauflösung im Atom-Monolagenbereich liefert. Voraussetzung dafür ist allerdings eine Energieauflösung von 0,1 % oder besser.
Zu diesem Zweck wurde am Pelletron-Beschleuniger des MPI für Metallforschung in Stuttgart ein elektrostatisches Spektrometer aufgebaut, das die nötige Energieauflösung besitzt. Mit ihm können mittels hochaufgelöster Rutherford Rückstreuspektroskopie (RBS) schwere und mittelschwere Atome sowie mittels der Analyse von Rückstoßatomen (ERDA) leichte Elemente wie H, B, C, N, O mit einer Tiefenauflösung im Atom-Monolagenbereich analysiert werden (beste bisher erreichte Tiefenauflösung: 0,1 nm). In diesem Beitrag werden die Methodik skizziert, das Spektrometer vorgestellt sowie verschiedene Beispiele für Anwendungen gegeben. Letztere umfassen u.a. die Analyse von Vielfachschichten mittels RBS, dünner Wasserstoffschichten mittels ERDA sowie Untersuchungen zur Anfangsoxidation von Metallen.