Untersuchung des Einflusses der Abscheidebedingungen auf Nanostruktur und Feldemissionseigenschaften von Kohlenstoffschichten bei Laser-Arc-Abscheidung

  • Der Einfluss der Gasatmosphäre auf die Schichteigenschaften bei ungefiltertem und gefiltertem Laser-Arc-Verfahren wird untersucht. Die Edelgase Argon und Helium haben keinen Einfluss auf die Schichteigenschaften. Die Reaktivgase Stickstoff, Ammoniak und Tetrafluormethan führen zu wesentlich weicheren Schichten mit einem höheren sp²-Anteil. Der Einfluss der Ionenstromparameter auf die Schichteigenschaften beim gefiltertem Laser-Arc wurde untersucht. Höhere Bogenströme führen zu einer besseren Anregung des Gases und damit zu einen effektiveren Einbau. Eine Änderung der Filterspannung führt zu großen Änderungen der Schichteigenschaften. Mit steigender Filterspannung nimmt der Elastizitätsmodul zu. Die größten Schichtdicken werden bei kleinen Bogenströmen, niedrigen Frequenzen und hohen Filterspannung erreicht. Zwischen Elastizitätsmodul und Extinktionskoeffizient besteht ein linearer Zusammenhang. Der Proportionalitätsfaktor ist unabhängig vom verwendeten Gas, den Prozessparametern und den verwendeten Laser-Arc-Verfahren. Die Wellenlängenabhängigkeit der Brechzahl ändert sich ebenfalls mit dem Druck der Reaktivgase: Bei niedrigen Drücken und damit hohen sp³-Anteilen fällt die Brechzahl mit der Wellenlänge. Bei hohen Drücken und damit hohen sp²-Anteilen steigt dagegen die Brechzahl mit der Wellenlänge. Dieser Effekt ist deutlich bei den gefiltert unter Reaktivgasatmosphäre abgeschiedenen Schichten zu beobachten.

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Metadaten
Author:Thomas Modes
Advisor:Ullrich Reinhold, H.-J. Scheibe
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2001/01/26
Year of first Publication:2000
Date of final exam:2000/08/31
GND Keyword:Dünnschichttechnik; Kohlenstoff
Page Number:60 Seiten, 27 Abb., 3 Tab., 0 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2001/01/26