Regensburg 2010 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 16: Diamond

HL 16.4: Vortrag

Montag, 22. März 2010, 16:45–17:00, H13

Oberflächenwachstumskinetik ultrananokristallener Diamantschichten — •Hadwig Sternschulte¹, Claudia Baier², Slimane Ghodbane³, Martin Fischer⁴, Doris Steinmüller-Nethl³, Matthias Schreck⁴ und Ulrich Stimming¹ — ¹nanoTUM, TU München, James-Franck-Str. 1, D-85748 Garching — ²Physik Department E19, TU München, D-85748 Garching — ³rho-Best coating GmbH, Exlgasse 20a, A-6020 Innsbruck — ⁴Institut für Physik, Universität Augsburg, D-86135 Augsburg

Ultrananokristalline Diamantschichten (UNCD) zeichnen sich durch ihre kleine, von der Schichtdicke unabhängige Korngröße von 10 nm und weniger sowie von Rauhigkeitswerten von 10-15 nm aus. Die runden, kristallinen Diamantkörner sind in einer sp²/sp³-Matrix ohne Vorzugsorientierung eingebettet. Proben mit solchen Eigenschaften stellen ideale Systeme dar, um dasWachstum und die Oberflächenentwicklung mit bestehenden Modellen zu vergleichen. Die ultrananokristallinen Diamantschichten wurden mit Hilfe eines hot-filament-Verfahrens in einem H₂/CH₄-Gasgemisch auf Siliziumsubstraten abgeschieden. Durch eine Variation der Bekeimungsparameter wurde die Primärnukleationsdichte zwischen 10⁸/cm² - 10¹⁰/cm² eingestellt. Die Wachstumsdauer betrug zwischen 5 und 80 min. Zur Bestimmung der Oberflächenwachstumskinetik wurden diese UNCD-Schichten mit Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie charakterisiert. Die zeitliche Entwicklung der Größe einzelner Diamantinseln, die Wachstumsrate und der Rauhigkeit in Abhängigkeit der Primärnukleationsdichte wird diskutiert und mit Simulationsrechnungen verglichen.