Dynamische in situ-Untersuchung der Entstehung von kompressiven Spannungen in Bornitrid-Schichten und des Einflusses von Verunreinigungen und Wachstumsparametern

• Antragsteller: Dr. Wolfgang Fukarek
• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5214248

Ziel des beantragten Vorhabens ist die Reduzierung der intrinsischen kompressiven Spannungen in Schichten aus kubischem Bornitrid (c-BN). Dieses Ziel soll durch die Verbesserung des Verständnisses der zu den Spannungen führenden Mechanismen erreicht werden. Durch die simultane dynamische in-situ-Messung der Spannungen (tiefenaufgelöst) in Kombination mit in-situ-Ellipsometrie und die dynamische Phasenanalyse der aufwachsenden BN-Schicht mit in-situ-IR-Spektroskopie wird der Einfluß von Änderungen der Depositions-Parameter auf die Spannung und die Phasenbildung dynamisch analysiert. Hierbei wird insbesondere die Parametergrenze für den Übergang von c-BN nach h-BN mit Hinblick auf die Minimierung der intrinsischen Spannungen untersucht.Die abgeschiedenen BN-Schichten werden ex-situ hinsichtlich ihrer Zusammensetzung (mit Rutherford Backscattering Spectroskopy - RBS, Elastic Recoil Detection - ERD) und Struktur (HRTEM, Generalized Ellipsometry - GE) analysiert. Der Einfluß der Konzentration der natürlichen Verunreinigungen (O, Fe, W, Ar) in den unter Hochvakuum-(HV-)Bedingungen mit Hilfe der ionenstrahlgestützten Schichtabscheidung (IBAD) hergestellten BN-Schichten auf die Spannungen wird untersucht. Hierzu werden Schichten unter Ultrahochvakuum-(UHV-)Bedingungen durch Magnetron-Sputtern hergestellt und in-situ die inneren Spannungen und die BN-Phasenbildung analysiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Wolfhard Möller