Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 13: Laserverfahren III

DS 13.3: Fachvortrag

Dienstag, 23. März 1999, 10:45–11:00, H 55

Computer–Simulation des Schichtwachstums bei gepulster Laserdeposition mit Kontinuumsgleichungen — •S. G. Mayr¹, H. A. Atwater², M. E. Taylor², M. Moske¹ und K. Samwer¹ — ¹Institut für Physik, Universität Augsburg, D–86135 Augsburg — ²Department of Applied Physics, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125

Gepulste Laserdeposition ist ein Verfahren, das vielfach in der Dünnschichttechnologie (Halbleiter, Sensoren) eingesetzt wird, wobei die Eigenschaften der Filme fundamental mit Wachstum und Morphologie im Zusammenhang stehen. Um Filme gezielt herstellen zu können, ist daher ein Verständnis der atomaren Vorgänge an der Oberfläche, deren mesoskopische Auswirkungen und der Parameterabhängigkeiten unerläßlich. Ein Weg in diese Richtung ist die Modellierung unter Zuhilfenahme von Kontinuumsgleichungen: Ausgehend von experimentellen Daten der Caltech–Gruppe an Si und deren kinetischer Monte–Carlo–Simulation werden stochastische Kontinuumsgleichungen zur Beschreibung der zeitlichen Entwicklung der Morphologie verwendet, die numerisch simuliert werden. Hierbei dient die Monte–Carlo–Simulation unter Einbeziehung von experimentell gewonnenen Parametern als Ausgangspunkt zur Abschätzung der Simulationskoeffizienten. In diesem Beitrag wird zunächst qualitativ der Effekt einzelner atomarer Vorgänge auf der Oberfläche betrachtet, wobei in das Modell eine Reihe vereinfachender Annahmen eingehen, wie z.B. Isotropie der Diffusion. Die Auswertung der Simulationsdaten erfolgt durch Berechnung von statistischen Größen, wie Rauhigkeit und Korrelationsfunktionen; sie dienen auch als Maß, um Aussagen über die Übereinstimmung von Simulation und Experiment treffen zu können.
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