dc.contributor.advisor | Mayr, Stefan G. Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Vauth, Sebastian | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-22T15:41:05Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:50:58Z | de |
dc.date.issued | 2008-03-18 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F133-F | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3417 | |
dc.description.abstract | Die Untersuchung von Oberflächenstrukturen
bildet ein weites Feld aktueller Forschung. Insbesondere unter dem
Aspekt der fortschreitenden Miniaturisierung elektronischer
Bauteile ist es von Interesse, Oberflächen und Grenzflächen
kontrolliert herzustellen und zu verändern. Dafür ist das
Verständnis der an der Strukturentwicklung beteiligten Prozesse von
fundamentaler Bedeutung. Ein dynamischer Prozess kann als treibende
Kraft für die Strukturentwicklung dienen. Diese Rolle wird in
dieser Arbeit von Ionenbestrahlung im Energiebereich weniger keV
übernommen. Als Materialsystem dienen hier amorphe dünne Schichten.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation der Mechanismen, die
zu der durch Ionenbeschuss getriebenen Strukturentwicklung führen.
Um dieses Ziel zu erreichen, werden experimentelle Untersuchungen
und Computer-Simulationen durchgeführt. Auf der experimentellen
Seite werden dünne Schichten des metallischen Glases
Zr65Al7.5Cu27.5 durch
Kokondensation hergestellt. Diese Oberflächen werden anschließend
mit Kr+ Ionen der Energie 3 keV bestrahlt. Sämtliche
Oberflächen werden bezüglich ihrer Topographie mit einem
Rastertunnelmikroskop untersucht. Die so gemessenen
Oberflächentopographien werden anschließend anhand von Größen wie
der Rauigkeit und verschiedenen Korrelationsfunktionen quantitativ
charakterisiert. Zur Aufklärung der atomistischen Prozesse beim
Ionenbeschuss werden Molekulardynamik-Simulationen durchgeführt.
Als Modellsysteme dienen hier das metallische Glas CuTi sowie das
Halbleiterglas Si. Des Weiteren erfolgt auf der Seite der
Simulationen eine Modellierung der Strukturentwicklung mittels
stochastischer partieller Differentialgleichungen, die durch die
Methode der finiten Differenzen numerisch gelöst werden. Im Rahmen
dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Glättung von
strukturierten Oberflächen durch Ionenbestrahlung im Energiebereich
weniger keV möglich ist. Darüber hinaus konnten viskoses
Oberflächenfließen und ballistischer Transport als wesentliche
Glättungsmechanismen identifiziert und abhängig von der
betrachteten Strukturgröße quantitativ miteinander verglichen
werden. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | ger | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Glättungsmechanismen beim Ionenbeschuss rauer amorpher Oberflächen | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Smoothing mechanisms due to ion bombardment of rough amorphous surfaces | de |
dc.contributor.referee | Mayr, Stefan G. Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2007-10-11 | de |
dc.subject.dnb | 530 Physik | de |
dc.subject.gok | RD | de |
dc.subject.gok | RV000 | de |
dc.subject.gok | RVI000 | de |
dc.subject.gok | RVI210 | de |
dc.subject.gok | RVI220 | de |
dc.subject.gok | RVQ450 | de |
dc.subject.gok | RVQ500 | de |
dc.subject.gok | RVQ700 | de |
dc.subject.gok | RVQ820 | de |
dc.subject.gok | RVS500 | de |
dc.subject.gok | RVT500 | de |
dc.subject.gok | RJM000 | de |
dc.subject.gok | RJM200 | de |
dc.subject.gok | RJM300 | de |
dc.subject.gok | RJM320 | de |
dc.subject.gok | RQI000 | de |
dc.subject.gok | RQI900 | de |
dc.subject.gok | RQL200 | de |
dc.subject.gok | RTF500 | de |
dc.description.abstracteng | Investigation of surface structures
constitutes a broad field of contemporary research. Particularly
due to proceeding miniaturization of electronic devices controlling
the formation and evolution of surfaces and interfaces is
desirable. Therefore, understanding the structure evolution is of
fundamental interest. A dynamical process can serve as a driving
force for structure evolution. In this thesis this role is played
by ion bombardment in the low keV energy range. Amorphous thin
films act as the material system investigated here. The aim of this
work is the identification of the mechanisms leading to the ion
bombardment induced structure evolution. To reach this goal
experimental investigations and computer simulations are performed.
On the experimental side thin films of the metallic glass
Zr65Al7.5Cu27.5 are prepared by
cocondensation. Subsequently the surfaces are bombarded with
Kr+ ions with 3 keV kinetic energy. The topographies of
all surfaces are investigated by scanning tunneling microscopy
(STM) and quantitatively analyzed by statistical measures like
roughness and correlation functions. For clarification of the
atomistic processes during ion bombardment molecular dynamics (MD)
simulations are performed. Here, the metallic glass CuTi and the
semiconductor glass Si serve as model systems. Furthermore, on the
side of simulations modeling of structure evolution by stochastic
partial differential equations, which are numerically solved by a
finite difference scheme, is performed. In the course of this
thesis it is shown that smoothing of surface structures by ion
bombardment in the low keV energy range is possible. Additionally,
surface viscous flow and ballistic transport are identified as the
dominating smoothing mechanisms. These mechanisms are compared with
each other with respect to the lateral structure size. | de |
dc.contributor.coReferee | Krebs, Hans-Ulrich Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Natural Science | de |
dc.subject.ger | Oberflächen | de |
dc.subject.ger | Ionenbestrahlung | de |
dc.subject.ger | Strukturentwicklung | de |
dc.subject.ger | getriebene Systeme | de |
dc.subject.ger | Transportphänomene | de |
dc.subject.ger | amorphe Systeme | de |
dc.subject.ger | Gläser | de |
dc.subject.ger | Metalle | de |
dc.subject.ger | Halbleiter | de |
dc.subject.ger | Rastertunnelmikroskopie | de |
dc.subject.ger | Molekulardynamik-Simulationen | de |
dc.subject.ger | stochastische Ratengleichungen | de |
dc.subject.eng | surfaces | de |
dc.subject.eng | ion bombardment | de |
dc.subject.eng | structure evolution | de |
dc.subject.eng | driven systems | de |
dc.subject.eng | transport phenomena | de |
dc.subject.eng | amorphous systems | de |
dc.subject.eng | glasses | de |
dc.subject.eng | metals | de |
dc.subject.eng | semiconductors | de |
dc.subject.eng | scanning tunneling microscopy | de |
dc.subject.eng | molecular dynamics simulations | de |
dc.subject.eng | stochastic rate equations | de |
dc.subject.bk | 33.60 | de |
dc.subject.bk | 33.66 | de |
dc.subject.bk | 33.68 | de |
dc.subject.bk | 33.28 | de |
dc.subject.bk | 33.05 | de |
dc.subject.bk | 33.06 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1739-7 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1739 | de |
dc.identifier.ppn | 573781265 | de |