Dünne Schichten

Technologie dünner Schichten
Ivo Zizak
Aus dem Inhaltsverzeichnis
In dieser Vorlesung wird eine Einführung in die Technologie Dünner Schichten gegeben. In
erstem Teil werden einige Herstellungsverfahren erklärt. In zweitem Teil werden einige
Eigenschaften erklärt. Zu jeder Eigenschaft werden einige Charakterisierungsmethoden
beschrieben, und einige Anwendungen wo die spezifische Eigenschaft eine wichtige Rolle
spielt.
Das Programm wird in drei Block-Vorlesungen geteilt.
Einleitung
1) Hier wird ein allgemeine Einführung in die Dünne schichten gegeben, es werden einige
Begriffe aus der Herstellungstechnik beschrieben und kurze historische Entwicklung.
Beschichtungsverfahren
Es werden in einzelnem einige Beschichtungsverfahren beschrieben:
2) Physical Vapor Deposition (PVD)
Bedampfung, Sputtern, Ionenimplantation, Ion Beam Assisted Deposition, Epitaxie
3) Chemical Vapor Deposition (CVD)
CVD, Plasma assisted CVD, Konstruktion der CVD (und PVD) Anlage
4) Andere Verfahren:
Chemische Abscheidung, Thermische Spritzverfahren, Plattieren, Schmelztauchen...
Ausflug in die Theorie des Schichtwachstums (Physik)
5) Atomen an der Oberfläche, Bewegung, Keimbildung, Schichtwachstum, Verschiedene
Physikalische Modelle werden aufgezählt und kurz beschrieben, keine Formeln Kurzer
Übersicht über Modellierung und Simulationen (MC, MD, Erwähnung von 'first
prinziples')
Eigenschaften und deren Bestimmung, Anwendungen
6) Schichtdicke und unterschiedliche Methoden der Bestimmung
Gravimetrie, optische Interferometrie, Schwingquarz
7) Rauigkeit
Was ist Rauigkeit, unterschiedliche Typen der Rauigkeit, direkte und optische
Methoden
8) Mechanische Eigenschaften
Einleitung über Spannung und Verformung, Messung der Innerer Spannung, Härte,
Haftfestigkeit, Reibung, Verschleiß, Duktilität
9) Elektrische und Magnetische Eigenschaften
Allgemeines über Leitfähigkeit und Wiederstand, Messung der Leitfähigkeit
Quanteneffekte
Beispiele: Wiederstandsschichten, Halbleiterschichten, GMR
10) Optische Eigenschaften
Optische Anwendungen und Reflektivität der Schichten,
periodische Anordnungen der Schichten,
Interferenz, Messung
11) Chemische Zusammensetzung und Kristallinität
Unterschiedliche Methoden für die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung in
dünnen schichten (informativ): EPM, AES, ESCA, SIMS, SNMS, ISS, RBS, ERDA
Methoden zur Bestimmung Kristalliner Struktur dünner Schichten: XRD, GID, Textur...