Materialien

Zentrale Wissenschaftliche Einrichtung

Stabile Mikrostrukturen bilden die Grundlage in vielen Wissenschafts- und Technologiefeldern. Die ZWE Materialien stellt als Service metallische, keramische oder halbleitende Schichten, fabriziert durch physikalische Gasphasenabscheidung, zur Verfügung. Maßgeschneiderte Gefüge lassen sich herstellen, wenn die Keimbildung und das Wachstum des individuellen Schichtsystems quantitativ untersucht werden.

Contact

Gunther Richter

Head of Materials CSF

richter@is.mpg.de

Überblick

Die wissenschaftliche Arbeit in der ZWE konzentriert sich auf die Herstellung von

Flächigen Filmen, welche das Substrat vollständig bedecken oder definierte Inseln bilden. Beide klassische Filmmorphologien lassen sich durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) fabrizieren. Sie stellen die Mehrzahl der in der ZWE Dünnschichtlabor hergestellten Proben.
Strukturierten Substrate und Schichten, durch reaktive Ionenätzung oder initiatorvermitteltes Whiskerwachstum hergestellt. Durch beide Methoden lassen sich Strukturen mit hohem Längen-Durchmesser-Verhältnis herstellen.

Als Abscheide- und Charakterisierungsmethoden stehen in der ZWE zur Verfügung:

PVD Methoden: Fünf Vakuumkammern für magnetfeldunterstütztes Kathodenzerstäuben (DC und RF), zwei Vakuumanlagen für thermisches Verdampfen. Jeweils eine der Anlagen arbeitet im Hochvakuum, die anderen in Ultrahochvakuum. Für die Herstellung von Multilagen und Legierungsschichten sind mindestens zwei Abscheidequellen in den Anlagen eingebaut.
Charakterisierungsmethoden: Zur in-situ Analyse der Substrate und hergestellten Filme wird die röntgeninduzierte Photoelektronen- (XPS) und Auger-Elektronenspektroskopie (AES) eingesetzt. Gefügeuntersuchungen werden durch Elektronenbeugung unter streifendem Einfall (RHEED) und Rastersondenmikroskopie (STM und AFM) durchgeführt.