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E. Klein:
"Adsorptions- und Diffusionsprozesse bei unmischbaren Metallsystemen";
Betreuer/in(nen): C. Eisenmenger-Sittner; Institut für Festkörperphysik, 2004.

ABSTRACT

Wird Sn auf einer polykristallinen Al-Oberfläche durch Magnetronsputtern deponiert, entstehen Sn-Inseln auf einer monoatomaren Schicht (Stranski-Krastanov-Wachstum). Entfernt man die monoatomare Schicht zwischen den Inseln durch Ar-Sputtern unter Ultra-Hoch-Vakuum-Bedingungen, wird diese durch Oberflächendiffusion erneut gebildet (Wetting-Layer). Als Reservoir dienen die Sn-Inseln [1-3].
Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von Verunreinigungen der Oberfläche durch Sauerstoff aus der Atmosphäre auf die Ausbildung des Sn-Wetting-Layers untersucht. Weiters wurde der Einfluss der Inselform bzw. der Struktur der Begrenzungsflächen auf die Emission von Sn-Atomen von den Sn-Inseln beschrieben. Es zeigte sich, dass von Sn-Inseln mit rauhen Oberflächen die Emission von Sn-Atomen aufgrund der geringeren Zahl der nächsten Nachbarn und damit einer geringeren lateralen Bindungsenergie leichter möglich ist. Die Ergebnisse wurden mit Kinetic-Monte-Carlo-Simulationen verglichen.
Der zweite Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Adsorption von Sauerstoff auf reinen Al-Oberflächen und auf mit einem Sn-Wetting-Layer überzogenen Al-Oberflächen. Es wurde der Adsorptionsvorgang experimentell untersucht und mit Hilfe von Kinetic-Monte-Carlo-Simulationen konnte festgestellt werden, dass ein Nukleationsprozess vorliegt. Weiters konnte eine passivierende Wirkung durch den Sn-Wetting-Layer festgestellt werden. Der Einfluss der Sauerstoff-Adsorption auf den Beschichtungsprozess konnte anhand von Proben mit unterschiedlichen Herstellungsparametern gezeigt werden.
Die Experimente wurden mit einem Augerelektronenspektrometer und einem Rasterkraftmikroskop durchgeführt.