Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 17: Ionenimplantation II

DS 17.7: Vortrag

Donnerstag, 27. März 2003, 11:45–12:00, GER/37

Segregation und Transport von Au-Markerschichten in den Spuren hochenergetischer Ionen in NiO — •W. Bolse¹, J. Wiesner¹, B. Schattat¹, A. Elsanousi¹ und S. Klaumünzer² — ¹Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart — ²Hahn-Meitner-Institut, Berlin

Die Bestrahlung von Au-Markerschichten in NiO mit hochenergetischen Ionen führt je nach Ion und Energie zu unterschiedlichen Veränderungen der Tiefenverteilung des Markers. Während 90 MeV Ar-Ionen keine erkennbare Verlagerung der Au–Atome bewirken, deutet Rutherford Rückstreuung bei 260 MeV Kr-Ionen eine symmetrische Verbreiterung des Markers an. 230 MeV Xe sowie 350 MeV Au führen zu asymmetrischer Verbreiterung und Segregation von Au an der Oberfläche. Transmissions-Elektronenmikroskopie an Kr-bestrahlten Proben zeigt tatsächlich eine symmetrische Verteilung der Au-Atome um den Markerschwerpunkt. Allerdings handelt es sich nicht um eine homogene Verteilung, sondern das Gold befindet sich in 20−40 nm langen zylindrischen Bereichen (10 nm Durchmesser) senkrecht zur Markerebene. Bei Xe- und Au-Bestrahlung reichen diese Spuren von der ursprünglichen Markertiefe bis zu einer kugelförmigen Au-Ausscheidung auf der Oberfäche. Dieses Verhalten wird mit der Bildung aufgeschmolzener Ionenspuren erklärt, in denen sich Au anreichert. Je nachdem, ob es sich um Spurfragmente (Kr) oder um zusammenhängende Spuren (Xe, Au) handelt, diffundiert es dann in die nähere Umgebung des ursprünglichen Markers oder sogar bis zur Oberfläche.