Grenzflächen- und Wachstumsuntersuchungen an dünnen Wolfram- und Wolframnitridschichten auf Silizium mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie

  • In dieser Diplomarbeit wird das anfängliche Wachstum von Wolfram- und Wolframnitridschichten auf Silizium untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei die Ausbildung der Grenzfläche zwischen Schicht und Substrat. Die Analysen konzentrieren sich auf Schichtdicken von weniger als einer Monolage bis hin zu wenigen Nanometern Dicke. Die Schichten wurden mit dem Verfahren der Magnetronzerstäubung in Ar oder N2/Ar Atmosphäre abgeschieden. Die anschließende Charakterisierung der Schichten erfolgte ohne Vakuumunterbrechung mit dem oberflächenanalytischen Verfahren der Photoelektronenspektroskopie (XPS) hinsichtlich der Bindungszustände und Konzentrationsverhältnisse. Mit winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie (ARXPS) wurden Tiefenprofile zerstörungsfrei ermittelt und daraus Wachstumsmodelle für die untersuchten Schichtsysteme abgeleitet. Dünne Wolframschichten wurden zusätzlich mit Rastertunnelmikroskopie (STM) und Rastertunnelspektroskopie (STS) charakterisiert. Die Zusammensetzung und Bindungsverhältnisse in Abhängigkeit der N2/Ar Masseflussverhältnisse bei reaktiver Abscheidung von Wolframnitrid wurden in Vorversuchen studiert. Weiterhin wird die Restgasadsorption unter Ultrahochvakuumbedingungen an den wolframbasierten Schichten und deren Einfluss auf die XPS-Analysen diskutiert. Die Beschichtungsraten wurden mit verschiedenen Methoden bestimmt und verglichen.

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Metadaten
Author:Dirk Rittrich
Advisor:Wieland Zahn, Steffen Oswald
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, IFW Dresden
IFW Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e. V., Helmholtzstr. 20, 01069 Dresden
Date of Publication (online):2008/05/27
Year of first Publication:2008
Date of final exam:2008/02/08
Tag:Dünne Schichten; Magnetron-Sputtern; Wolframnitrid; winkelaufgelöste Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (ARXPS)
Scanning Tunneling Microscopy; angle-resolved X-ray Photoelectron Spectroscopy(ARXPS); film growth; interface reaction; tungsten; tungsten nitride
GND Keyword:Wolfram; Schichtwachstum; Grenzflächenreaktion; Silicium; Röntgen-Photoelektronenspektroskopie; Rastertunnelmikroskopie
Page Number:75 Seiten, 39 Abb., 6 Tab., 57 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2008/05/27