Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 2: Ionenimplantation II
DS 2.3: Fachvortrag
Montag, 22. März 1999, 11:30–11:45, PC 7
Periodische Strukturen und selbst-affine Topographien auf Graphitoberflächen nach Ionenstrahlerosion — •S. Habenicht1, W. Bolse1, K.P. Lieb1 und U. Geyer2 — 1II. Physik. Inst. und Sonderf.-Bereich 345, Georg-August-Universität Göttingen, Bunsenstr. 7-9, 37073 Göttingen — 2I. Physik. Inst., Georg-August-Universität Göttingen
Die Topographie von ionenstrahlerodierten Oberflächen ist Folge des
Zusammenspiels von
Oberflächendiffusion einerseits und Oberflächenaufrauhung durch
Zerstäubung andererseits.
Auf Graphit(HOPG)-Oberflächen bilden sich nach Bestrahlung mit
Xe+-Ionen bei 1-10 keV
unter nicht-senkrechtem Einfall
periodische Wellenmuster (Wellenlänge
40-70nm) aus, welche
mit Hilfe von Rastertunnelmikrokopie
(STM) beobachtet werden können.
Für Einfallswinkel unterhalb eines kritischen Winkels θC
verlaufen die Wellenfronten senkrecht zur Projektion des Ionenstrahls auf
die Oberfläche,
während sie bei Überschreitung von θC parallel zur
Projektion verlaufen.
Dieses
Phänomen steht im Einklang mit der Theorie der Ionenstrahlerosion von
Bradley und Harper [1].
Mit Hilfe von TRIM-Simulationen können sowohl der typische
Wellenlängenverlauf
wie auch der kritische Winkel mit den experimentellen Ergebnissen verglichen
werden. Bei hohen Ionenfluenzen wird ein Verlust der Orientierung sowie
ein Übergang
zu einem nichtlinearen
Verhalten der Oberflächentopographie beobachet.
[1] R.M. Bradley and J.M.E. Harper, J. Vac. Sci. Technol. A6, 2390 (1988)