Reflektivitätsmessung des Diffusionskoeffizienten in Ni-Pt-Multischichten

Autor(en)

Oleg Domanov, Bogdan Sepiol

Abstrakt

Die klassischen Methoden, um die Diffusionseigenschaften von Materialien zu untersuchen, etwa das Tracerverfahren, sind nicht in der Lage, Informationen über langsame Diffusionsprozesse (D<10^-21 m^2 s^-1) auf Längenskalen im Nanometerbereich (10^-9 m) zu erheben. Vor allem mit der zunehmenden Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen werden diffusive Materialeigenschaften in diesem Bereich immer wichtiger. In dieser Arbeit wird eine Probe bestehend aus 10 Doppelschichten von je [4nm Ni, 2nm Ni_90Pt_10] auf ihre Diffusionseigenschaften in einem Temperaturbereich von 600°C bis 640°C mittels ihres Reflektivitätsverhaltens mit Röntgenstrahlen an einem Laborgerät untersucht. Es werden die kinematische und die dynamische Methode der Datenauswertung verglichen und nach aktuellem Wissensstand wird die dynamische Auswertung erstmalig durchgeführt. Um die an der GISAXS-Anlage (grazing-incidence small-angle scattering) empirisch erhobenen Daten auszuwerten wird ein auf dem evolutionärem Prinzip basierendes Computerprogramm in Matlab entwickelt und in Verbindung mit der rekursiven Methode von Parrat zur dynamischen Berechnung von Reflektivitätskurven für Vielschichtsysteme verwendet. Die Aktivierungsenergie in dem untersuchten Ni_90Pt_10 Vielschichtfilm ergibt sich zu Q=(262+/-19)kJ mol^-1=(2.7+/-0.2)eV und die mittleren Diffusionskoeffizienten liegen im Bereich von 10^-22 m^2 s^-1.

Organisation(en)

Dynamik Kondensierter Systeme

Anzahl der Seiten

73

Publikationsdatum

04-2013

ÖFOS 2012

103009 Festkörperphysik, 103008 Experimentalphysik, 103015 Kondensierte Materie, 103018 Materialphysik

Schlagwörter

ASJC Scopus Sachgebiete

Condensed Matter Physics

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