Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 19: Plasma- und Ionentechniken V

DS 19.1: Fachvortrag

Dienstag, 28. März 2000, 15:45–16:00, H32

Spannungsmessungen an dünnen Aluminiumoxidschichten mit Hilfe der optischen Fluoreszenzspektroskopie am Beispiel von Al2O3 auf NiAl — •Diana Zimmermann, C. Mennicke und M. Rühle — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Seestraße 92, 70174 Stuttgart

Durch unterschiedliche thermische Ausdehnungen erzeugte Spannungen in Aluminiumoxidschichten beeinflussen die Haftungseigenschaften des Oxids auf dem Metallsubstrat. Die durch Hochtemperaturoxidation von NiAl gebildete Aluminumoxidschicht weist sehr hohe Druckspannungen auf.

Die Charakterisierung des Spannungszustandes in der Oxidschicht erfolgt mit der Methode der optischen Fluoreszenzspektroskopie. Bei dieser Methode nutzt man die natürlichen Cr-Verunreinigungen im Oxid, die mit Hilfe eines Lasers zur Fluoreszenz angeregt werden. Die Frequenz des Fluoreszenzlichtes steht im Zusammenhang mit dem Spannungszustand der Oxidschicht.

Die Methode weist gegenüber den bisher angewandten Röntgenmethoden eine hohe örtliche Auflösung auf, die es erlaubt sehr lokale Spannungsänderungen zu messen. Da die Aluminiumoxidschicht auf dem NiAl-Substrat eine sehr komplexe Struktur aufweist, läßt sich der Vorteil dieser Methode an diesem Beispiel gut darstellen.