Nanostrukturierung von Oberflächen mit direkter Ionenextraktion aus Plasmaquellen
Dr. St. Facsko
Prof. Dr. W. Möller
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf e.V.
Ein besonderer Fall der Nanostrukturierung mittels Ionenstrahlerosion ist die Entstehung hexagonal angeordneter Punktstrukturen unter senkrechtem Ioneneinfall. In diesem speziellen Fall werden alle beteiligten Prozesse, sofern sie durch den Ionenstrahl induziert werden, isotrop in der Ebene senkrecht zum Ionenstrahl. Dadurch vereinfachen sich sowohl die beschreibende Kontinuumsgleichung als auch die mikroskopischen Modelle und der Vergleich mit den Experimenten wird leichter. Um zu gewährleisten, dass dabei die Winkelverteilung vernachlässigt werden kann wird in diesem Teilprojekt der Strahl durch direkte Extraktion der Ionen aus einem Plasma gebildet. Da die Ionen mittels eines elektrischen Feldes zwischen Probe und Plasma extrahiert werden, ist der Einfallswinkel scharf definiert. Ziel des Teilprojektes ist es, die Dynamik der Morphologieentwicklung unter genau senkrechtem Einfall zu studieren. Sollte es unter diesen Bedingungen nicht möglich sein, die Si-Oberfläche aufzurauen, wird die Relaxationsrate stochastisch rauer und vorstrukturierter (gerippelter) Si-Oberflächen untersucht. Damit wird es möglich, eine wellenlängenabhängige Relaxationsrate zu bestimmen, die mit den theoretischen Modellen in direkter Weise verglichen werden kann. Weiterhin soll die Relaxationsrate bzw. Aufrauungsrate in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur zeigen, inwieweit thermisch induzierte und „ionenstrahlinduzierte“ Diffusionsprozesse an der Topographieentwicklung unter senkrechtem Ioneneinfall beteiligt sind. Begleitend werden die Experimente mit der Morphologieentwicklung unter senkrechtem Einfall bei indirekter Extraktion (P3) verglichen.
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