Hochauflösende RBS an ultradünnen Multischichten


Hochauflösende RBS an ultradünnen Multischichten

Mäder, M.; Grötzschel, R.; Klein, C.

Die hochauflösende Rutherford Rückstreu-Spektrometrie (HRBS) hat ein großes Potential bei der Charakterisierung von dünnen Schichten mit Dicken im Nanometer-Bereich bis hin zu Dicken im Monolagen-Bereich. Der Bedarf der Materialforschung an quantitativen, schnellen und zuverlässigen Tiefenprofilen solcher Proben wächst ständig. Der wesentliche Unterschied zur weit verbreiteten Standard-RBS besteht dabei im Einsatz von Spektrometern in Verbindung mit ortsauflösenden Detektoren. Diese Konfiguration bietet zum einen die Möglichkeit einer verbesserten Energieauflösung bei der Detektion der gestreuten Ionen. Zum anderen ist die Verwendung schwerer Primärionen, deren größeres Bremsvermögen eine bessere Tiefenauflösung erlaubt, damit erst ohne nennenswerte Einschränkungen der Energieauflösung möglich. Die Verwendung von Spektrometern bringt es allerdings mit sich, dass Ionen mit verschiedenen Ladungszuständen getrennt gemessen werden müssen.
Messungen an Mehrfachschichtsystemen mit Li und C als Primärionen illustrieren die Tiefenauflösung im Tiefenbereich bis 20 nm, die mit der HRBS am Rossendorfer Browne-Buechner-Spektrometer erreicht werden kann. An einem einfachen Schichtsystem mit sehr dünnen Einzelschichten werden die exzellenten Möglichkeiten der HRBS im Vergleich zur Standard-RBS und zur MEIS vorgeführt. Die Auswertung der HRBS-Spektren liefert auch Aussagen über das Straggling und den Energieverlust schwerer Ionen in den untersuchten Materialien. Für C-Ionen wurde der Einfluss der Schädigung während der Messung untersucht. Eine Verwendung von Ionen, welche schwerer als C sind, erweist sich bei den am Rossendorfer Tandetron zur Verfügung stehenden Energien auf Grund der erhöhten Schädigung ohne gleichzeitige Verbesserung der Tiefenauflösung als nicht sinnvoll.

  • Lecture (others)
    Arbeitstreffen "Forschung mit nuklearen Sonden und Ionenstrahlen" FSI-2003, Berlin, 30.09. bis 1.10.2003

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-5837
Publ.-Id: 5837