Synthese, Struktur und Eigenschaften von fluorhaltigem tetraedrisch gebundenen amorphen Kohlenstoff

• Antragsteller: Professor Dr. Hans Christian Hofsäss
• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5169244

Schichten aus fluorhaltigem amorphen Kohlenstoff (a-C:F) sind von wachsendem technologischen Interesse für tribologische Anwendungen und als Zwischenschichtdielektrikum in integrierten Schaltkreisen. In dem beantragten Vorhaben soll das Wachstum, die Bindungsstruktur und die Eigenschaften von a-C:F-Schichten sowohl experimentell als auch theoretisch mit Hilfe von Molekulardynamiksimulationen (MD) untersucht werden. Schichten sollen mit massenselektierter Ionenstrahlsynthese hergestellt werden. Wegen der sehr gut definierten Depositionsbedingungen können so Korrelationen zwischen Depositionsbedingungen, Schichteigenschaften und Bindungsstruktur untersucht werden. Wichtiges Ziel ist die Synthese und Charakterisierung von tetraedrisch gebundenem a-C:F (ta-C:F) das teflonartige und diamantartige Eigenschaften vereinen könnte. Die Eignung von ta-C:F als streßarme diamantartige Beschichtung und als Dielektrikum soll untersucht werden. Für Fluor-Kohlenstoffsysteme sollen Datensätze für MD-Simulationen basierend auf der DF-TB-Methode entwickelt werden, um dann Modelle für (t)a-C:F-Strukturen systematisch in Abhängigkeit von Dichte und Fluorgehalt zu untersuchen. Ein Phasendiagramm der stabilsten Atomanordnungen bei vorgegebener Dichte und Stöchiometrie soll erstellt und mit der experimentell beobachteten Bindungsstruktur verglichen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Thomas Frauenheim; Dr. Gerd Jungnickel