Kondensationskoeffizienten, Keimbildung und Wachstum von Metallen auf Polymeren

• Antragsteller: Professor Dr. Franz Faupel
• Mitantragsteller: Dr. Michael Kiene
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5223782

Trotz der großen technologischen Bedeutung von Metall/PolymerVerbunden ist wenig über den Kondensationskoeffizienten C von Metallen auf Polymeren bekannt. Dies gilt insbesondere für die in der Mikroelektronik wichtigen neuen Dielektrika mit sehr niedrigen Dielektrizitätskonstanten. In der Gruppe der Antragsteller ist es erstmals gelungen, Kondensationskoeffizienten quantitativ zu bestimmen und die Winkelverteilung der reemittierten Atome zu vermessen. Abhängig von der Art der Metall/Polymer-Kombination und der Temperatur zeigte sich eine enorme Variabilität von C um viele Größenordnungen, und die Winkelverteilung erwies sich als statistisch und unabhängig vom Einfallswinkel. Ziel dieses Vorhabens ist es, den Einfluß von Größen wie Oberflächenenergie des Polymers, chemische Wechselwirkung zwischen Metall und Polymer und der Polymerdynamik (a-, b-, g-Übergänge) zu klären. Ferner soll der Keimbildungsprozeß, insbesondere hinsichtlich der Frage der statistischen oder bevorzugten Nukleation, untersucht werden. Schließlich sollen aus Vergleichen von Wachstumstheorien mit experimentellen Werten C(t,T) und der maximalen Clusterdichte Nmax(R,T) für den Fall des Volmer-Weber-Wachstums Adsorptionsenergien, Aktivierungsenergien der Oberflächendiffusion und kritische Keimgrößen bestimmt werden (t: Zeit, T: Temperatur, R: Aufdampfrate). Dazu ist vorgesehen, die neu entwickelte Radiotraceranlage auszubauen. Weiterhin soll zu Erfassung der erforderlichen großen Datenmengen ein bereits erfolgreich getestetes kalibrierfähiges Verfahren einer Kombination aus Photoelektronenspektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie eingesetzt werden. Die Untersuchungen leisten auch einen wesentlichen Beitrag zur quantitativen Oberflächenanalytik.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Dr. Thomas Strunskus