Substratinduzierte Nanokristallisation amorpher Schichten
Final Report Abstract
Ausgehend vom Stand der Forschung zu Beginn der Laufzeit dieses Projekts, lassen sich die erzielten Fortschritte wie folgt zusammenfassen: • Der Kristallisationsprozess der Systeme SiC/C und SiC/Si lässt sich als Abfolge eines anfänglichen schnellen Kristallisationsschritts und einem darauf folgenden wesentlichen langsameren Kristallisationsschritt beschreiben. Die Ursache hierfür kann in der anfänglichen strukturellen Unordnung und hohen Fehlstellenkonzentration gefunden werden. Während der Glühung finden struktureller Relaxationsprozesse und eine Reorganisation der Struktur statt wobei die Kristallisation verlangsamt wird. • Der Kristallisationsprozess der Systeme SiC/Ge, SiC/SiO2 und SiC/SiC zeigen nur den ersten schnellen Schritt, wobei für SiC/SiC vollständige Kristallisation stattfindet (Ursache momentan unklar). • Eine Variation der Dicke der amorphen SiC-Schichten zwischen 100 und 1000 nm hat keinen Einfluss auf den zweiten Kristallisationschritt. Während des ersten Schritts wird jedoch für dickere Schichten mehr, aber feinkörnigeres SiC ausgeschieden. • Ein Vergleich der Systeme Si2C/Si und SiC/Si ergibt keine signifikanten Unterschiede in der anfänglichen Wachstumsgeschwindigkeit/Kristallisationsrate und des zugrunde liegenden Mechanismus, was als Konsequenz einer Phasenseparation von SiC- und Si-Bereichen im System Si2C/Si gedeutet wird. • Tracer-Diffusionsuntersuchen von Si an SiC/C und SiC/Si ergaben keine unterschiedlichen Ergebnisse, was einen defektkontrollierten Mechanismus unwahrscheinlich macht.
Publications
- Crystallization Kinetics of Magnetron Sputtered Amorphous SiC Films, Diffusion in Materials Conference 2008, Lanzarote, Spanien
W. Gruber, U. Geckle, M. Bruns, H. Schmidt
- Diffusion and Crystallization in Magnetron Sputtered SiC Films, Früjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Sektion Kondensierte Materie, Dresden, 2009
W. Gruber, U. Geckle, M. Bruns, H. Schmidt
- Si diffusion in magnetron sputtered silicon carbide films deposited on silicon and carbon substrates, Thin Solid Films, (2009)
W. Gruber, U. Geckle, M. Bruns, H. Schmidt
(See online at https://doi.org/10.1016/j.tsf.2009.06.005)
