Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 28: Mechanische Eigenschaften II
DS 28.2: Fachvortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 11:45–12:00, PC 7
Diskrete Versetzungsmodelle der Verfestigung von d"unnen Metallschichten — •A. Hartmaier1, B. von Blanckenhagen1, P. Gumbsch1, E. Arzt1, and W.D. Nix2 — 1Max-Planck-Institut f"ur Metallforschung, Seestra"se 92, D–70174 Stuttgart — 2Stanford University, Stanford, USA
F"ur d"unne Metallschichten, wie sie in der Mikroelektronik verwendet werden, wird experimentell eine deutlich h"ohere Flie"sspannung gefunden als f"ur das entsprechende Massivmaterial. Zur quantitativen Beschreibung der Flie"sspannung in d"unnen Schichten m"ussen, neben der eigentlichen D"unnschichth"artung, zus"atzliche H"artungsmechanismen wie Kaltverfestigung und Feinkornh"artung ber"ucksichtigt werden.
Zur Untersuchung der Kaltverfestigung in d"unnen Metallschichten wird die Behinderung der Bewegung von filmdurchsto"senden Versetzungen durch Grenzschicht-Versetzungen mit einem diskreten Versetzungsmodell simuliert. Die Ergebnisse dieser numerischen Simulation sind quantitativ mit einem analytischen Modell vergleichbar, wodurch die Bedeutung verschiedener Terme abgesch"atzt werden kann.
Der Beitrag der Feinkornh"artung in polykristallinen Schichten kann ebenfalls durch diskrete Versetzungsmodelle abgesch"atzt werden. Dazu wird eine Korngrenzversetzung eingef"uhrt, deren Linienenergie von der relativen Lage der Gleitebenen in den verschiedenen K"ornern abh"angt. Ein kritischer Vergleich der verschiedenen Beitr"age liefert ein vertieftes Verst"andnis der H"artungsmechanismen in d"unnen Metallschichten.