Analyse der Glättung rauer Oberflächen durch Dünnschichtdeposition

Abstract

Ablation von Polymeren berichteten erstmals Hansen et al. [Hans88], einen guten Überblick liefert Dyer et al. [Dyer03]. Ein schematischer Aufbau der in dieser Arbeit verwendeten Anlage ist in Abbildung 2.1 skizziert. Zur Herstellung der Schichten wurde ein gepulster KrF-Excimerlaser der Firma Lambda Physik vom Typ LPX 110i mit einer Wellenlänge von 248 nm und einer Pulsdauer von 30 ns verwendet. Bis auf die Polymer-Proben wurden alle Schichten bei vergleichsweise hohen Energiedichten von 4 -6 J/cm 2 und einer Repetitionsrate von 10 Hz hergestellt. Für die Polymer-Schichten wurde die Energiedichte durch Verschieben der Linse auf etwa 125 mJ/cm 2 abgeschwächt und eine kleinere Repetitionsrate von 5 Hz eingestellt, um ein zu starkes Aufheizen der Targets zu vermeiden. Bei allen Schichten betrug der Target-Substrat-Abstand 50 mm und in der UHV-Kammer wurde ein Basisdruck von weniger als 10 -8 mbar erreicht. Abbildung 2.1: Schematischer Aufbau der verwendeten PLD-Kammer. Charakteristisch für die gepulste Laserablation von Metallen, Keramiken, Oxiden und anderen Materialien ist neben der Deposition von Atomen und Ionen, die eine Schicht erzeugen, die Bildung von so genannten Tröpfchen (droplets), die durch hydrodynamisches Sputtern [Kell85] und Subsurface-Heating-Effekte [Sing90] zustande kommen. Hierbei schaukeln sich Rauigkeiten am Target durch wiederholtes Aufschmelzen und Abkühlen auf, bzw. es bilden sich Gasblasen unter der Oberfläche. Für Metalle wurde die Entstehung der Tröpfchen und die Vorgänge am Target von Fähler et al. untersucht: Es gibt zwei Arten von Tröpfchen (große und kleine), die aufgrund von Zapfenbildung am

Multilagenzonenplatten für die Mikroskopie mit harter Röntgenstrahlung

“…Während der Glättungsprozess sehr kleiner Unebenheiten von erhöhter Oberflächendiffusion dominiert ist [126,127], werden Störungen mit Wellenlängen über 40 nm vornehmlich durch Sputtererosion und ballistischer Transport eliminiert, wie Röder et al zeigen [125,128]. Der glättende Charakter von Sputtererosion, also dem Herauslösen von Oberflächenatomen durch implantierte Atome oder Ionen, zeigt sich dabei vor allem für höhere Energien bei größeren Einfallswinkel [129], was insbesondere bei gekrümmten Substraten eine entscheidende Rolle spielt.…”