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DS: Dünne Schichten

DS 36: Harte Schichten V

DS 36.1: Fachvortrag

Thursday, March 30, 2000, 15:45–16:00, H32

Vermessung von Reichweiten und Mixingzonen bei der Deposition von tetraedisch amorphem Kohlenstoff (ta–C) — •P. Neumaier¹, A. Bergmaier¹, G. Dollinger¹, I. Genchev¹, L. Görgens¹, H. Feldermann², C. Ronning² und H. Hofsäss² — ¹Technische Universität München, Physik Department E12 — ²Universität Göttingen, II. Physikalisches Institut

Mittels hochauflösender elastic recoil detection (ERD) wurden Implantations– und Mixingvorgänge beim Wachstum von tetraedrisch amorphem Kohlenstoff (ta–C) analysiert, um in Zukunft eine Überprüfung der Wachstumsmodelle von ta–C zu ermöglichen. Durch Ionenstrahldeposition wurden in 20 nm dicken ta–C–Schichten auf Silizium eine Grenzfläche und die Oberfläche mittels ¹³C markiert. Über die Messung der ¹³C–Konzentrationsprofile wurde die Reichweite der implantierten Kohlenstoffionen in ta–C als Funktion der Ionenenergie bestimmt. Für Depositionsenergien von 50 eV, 100 eV und 500 eV wurden die Eindringtiefen (4.0 ± 1.2)· 10¹⁵ at/cm², (9.2 ± 1.8)· 10¹⁵ at/cm², und (21.1 ± 1.5)· 10¹⁵ at/cm² gemessen. Dies entspricht für eine Dichte von ϱ = 3  g/cm³ Werten von 2.7 Å, 6.1 Å und 14.1 Å. Der Vergleich der Messwerte mit TRIM–Simulationen zeigt neben einer weitgehenden Übereinstimmung im Energiebereich von 100 eV bis 500 eV, dass die Ionenreichweiten für niedrige Energien (E ≈ 50 eV) überschätzt werden. Zusätzlich wurde jeweils für eine zweite, etwa 9· 10¹⁷at/cm² tiefliegende ¹³C–Schicht die Varianz ermittelt. Diese variiert mit Werten von (15.5 ± 1.5)· 10¹⁵ at/cm² für 50 eV bis (22.5 ± 2.0)· 10¹⁵ at/cm² bei 500 eV nur schwach mit der Ionenenergie.