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Caractérisation structurale et magnétique de nanoparticules de CoPt : mise en évidence de la transition de phase A1 vers L10 / Structural and magnetic characterization of CoPt nanoparticles : direct observation of the phase transition between the A1 phase and the L10 oneBlanc, Nils 09 December 2009 (has links)
Les nanoalliages à base de matériaux ferromagnétiques sont intéressants car ils peuvent être à la base d’une technologie de stockage haute densité innovante. En particulier, l’alliage CoPt présente une phase ordonnée fortement anisotrope. Dans ce travail, des nanoparticules de 1,5 à 5 nm de diamètre ont été synthétisées dans un bâti ultra-vide par "Mass Selected Low Energy Cluster Beam Deposition " puis déposées avec une faible énergie et enrobées dans une matrice de carbone amorphe.Après une caractérisation des couches d’agrégats en matrice de carbone par microscopie électronique en transmission (MET), la structure des nanoparticules est étudiée par MET en mode haute-résolution et comparée `a des simulations d’images. Cette approche originale permet de mettre en évidence la mise en ordre des nanoparticules et de quantifier le paramètre d’ordre d’une particule unique. La diffraction des rayons X en incidence rasante (GIXRD) permet, grâce `a des modélisations d’arriver `a la même conclusion :après un recuit sous ultra-vide de 2 h à 650°C, les nanoparticules d’alliage CoPt en matrice de carbone présentent une transition de phase A1 vers L10 sans trace de pollution ni de coalescence.Une étude magnétique des mêmes échantillons par magnétométrie à SQUID et dichroïsme magnétique des rayons X (XMCD) permet de confirmer que les nanoparticules, après un tel traitement thermique,subissent un changement de propriétés magnétiques allant dans le sens d’une mise en ordre chimique même pour des très petites tailles (de diamètre 1,8 nm). / CoPt nanoalloy are interesting: because of the huge anisotropy of the bulk phase it representsa good candidate for high-density magnetic storage applications. In this work CoPt nanoparticles are synthesizedunder ultra high vacuum conditions using “Mass Selected Low Energy Cluster Beam Deposition”in the size range of 1.5 to 5 nm in diameter and co-deposited in an amorphous carbon matrix.After a characterization of the nanoparticle layers in the carbon matrix using conventional transmissionelectron microscopy (TEM) the nanoparticle structure is studied using high resolution TEM togetherwith image simulation. This novel technique brings to light the phase transition of the alloy between thechemically disordered phase A1 and the ordered one L10. In the same time, the long-range chemicalorder parameter can be measured for an individual nanoparticle. The grazing incidence X ray diffractionspectra together with spectra modelisations provide the same conclusion after an annealing of 2 h at650°C the nanoparticles undergo a phase transition without any pollution or coalescence.A magnetic characterization using SQUID magnetometry and X ray magnetic circular dichro¨ısm(XMCD) confirms that after annealing the nanoparticles even for small sizes (1.8 nm) display a changein their magnetic properties corroborating the structural measurements.
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Elaboration et analyses structurales et chimiques de nanotubes hétéroatomiques de type C-N et C-B-N.Enouz-Védrenne, Shaïma 13 April 2007 (has links) (PDF)
Il existe actuellement deux structures nanotubulaires largement étudiées : les nanotubes de carbone (CNTs) possédant un gap de l'ordre de 1 eV et ceux de nitrure de bore (BN-NTs) dont le gap est compris entre 5 et 6 eV. Parvenir à doper ces nanotubes par substitution d'éléments chimiques pouvant introduire des états donneurs ou accepteurs est supposé être une approche prometteuse pour moduler les propriétés électroniques et optiques de ces nanostructures. Les objectifs de cette thèse ont été doubles. D'une part, il s'est agi de développer des procédés de synthèse modulables pour pouvoir produire différents types de tubes hétéroatomiques. La technique CVD assistée par aérosol et la technique de vaporisation laser ont été utilisées à cette fin. D'autre part, une analyse fine à l'échelle macroscopique et sub-nanométrique des échantillons a été réalisée principalement par microscopie électronique en transmission (HRTEM) et spectroscopie de pertes d'énergies des électrons résolue spatialement (SR-EELS).<br />Il a ainsi été mis en évidence dans ce manuscrit la possibilité de réaliser des nanotubes de type CNx et CBxNy mono- et multi-feuillets. Par ailleurs, une forte tendance à la ségrégation en domaines de type C et BN a été observée avec un localisation préférentielle et une taille des domaine spécifique, fonction de la technique de synthèse utilisée.
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Elektronenmikroskopische Untersuchung der Bildung von CoSi$_{2}$-Schichten auf Si(001)Falke, Meiken 04 October 1999 (has links)
Die Bildung von CoSi$_{2}$ bei der Festphasenreaktion duenner Co-Schichten mit Si(001)-Substraten bei verschiedenen Herstellungsverfahren wird elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse koennen mit RBS- und XRD-Resultaten korreliert werden. Praeparationsmethoden elektronentransparenter Proben werden erlaeutert. Die gebildeten Silicidschichten werden in bezug auf die enthaltenen Phasen und Orientierungsbeziehungen ihrer Kristallite untereinander und zum Si-Substrat charakterisiert.
Es wird gezeigt, dass die Reaktion von Co-Schichten mit Si$_{1-x}$C$_{x}$-Substraten (x <= 0.005) zu einem mit wachsendem Kohlenstoffgehalt steigenden Anteil epitaktischer Kristallite in der gebildeten CoSi$_{2}$-Schicht fuehrt. Die Ursache dafuer wird in der durch den Kohlenstoff behinderten Co-Diffusion gesehen. Die Rolle des Kohlenstoffs bei Diffusionsvorgaengen in Si wird diskutiert.
Die Festphasenreaktion der Metall-Doppelschichtsysteme Co/Ti und Co/Hf auf Si(001)-Substraten mit dem Ziel der Epitaxie von CoSi$_{2}$ wird in bezug auf die unterschiedliche Wirkung der Zwischenschichtmetalle Ti und Hf, als Bildner einer Co-Diffusionsbarriere, untersucht. Es werden eine CoSi-Zwischenphase mit Vorzugsorientierungen ihrer Kristallite und die Nukleation des angestrebten epitaktischen CoSi$_{2}$ an der CoSi/Si-Grenzflaeche nachgewiesen. Die hoehere Qualitaet der epitaktischen CoSi$_{2}$-Schichten aus dem Co/Ti/Si-System wird auf eine effektivere Diffusionsbarriere zurueckgefuehrt, welche eine hoehere CoSi$_{2}$-Nukleationstemperatur bewirkt. Die gefundene Silicid-Phasensequenz wird unter thermodynamischen, kinetischen und strukturellen Gesichtspunkten diskutiert. / The formation of CoSi$_{2}$ by solid phase reaction using different methods is analysed by means of electron microscopy. The results correspond to RBS and XRD measurements. A description of the sample preparation for transmission electron microscopy is given. The formed silicide films are characterized with respect to the contents of different phases and the orientation relations between their crystallites and between them and the Si-substrate.
For the reaction of Co films with Si$_{1-x}$C$_{x}$-substrates (x <= 0.005) it is shown that a rising carbon concentration of the Si-substrates leads to an increasing content of epitaxial crystallites in the CoSi$_{2}$-films formed. The reason for this is supposed to be the limitation of the Co diffusion caused by the carbon. The role played by carbon in diffusion processes in Si is discussed.
The solid phase reaction of the metallic bi-layers Co/Ti and Co/Hf with Si(001)-substrates aimed at CoSi$_{2}$ epitaxy is analysed concerning the different effects produced by Ti and Hf as barrier-forming film materials. An intermediately appearing CoSi-phase with preferred orientations of its crystallites and the nucleation of the epitaxial CoSi$_{2}$, aimed at, at the CoSi/Si-interface were found. The higher quality of the epitaxial CoSi$_{2}$ obtained in the Co/Ti/Si-system is attributed to a more effective diffusion barrier in this film system, causing a higher CoSi$_{2}$ nucleation temperature. The found sequence of silicide phases is discussed taking into consideration thermodynamical, kinetical and structural aspects.
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Elektronische und magnetische Eigenschaften von kombinierten Kohlenstoffmaterialien in niedrigen Dimensionen / Electronic and magnetic properties of combined carbon materials in low dimensionsFritz, Fabian Alexander 22 January 2019 (has links)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit den niedrigdimensionalen Kohlenstoffmaterialien Fullerene,
Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) und der Diamantoberfläche. Es werden jeweils zwei
der genannten Materialien kombiniert und im Hinblick auf die dadurch entstehenden magnetischen
und elektronischen Eigenschaften untersucht.
Durch die Füllung von Fullerenen in CNTs mit entsprechenden Durchmessern ergibt sich
eine eindimensionale Anordnung der Fullerene. Diese Strukturen werden als peapods bezeichnet.
Bei der Verwendung von endohedralen, magnetischen Fullerenen ergibt sich durch
die Einschränkung der Dimension die Möglichkeit einer wohl-definierten Kopplung und dadurch
eine mögliche Änderung der magnetischen Eigenschaften.
Die hier betrachteten Moleküle sind die paramagnetischen Fullerene N@C60 und Er3N@C80
sowie das ferromagnetische Dy2ScN@C80-Fulleren, welches auch als ein Einzelmolekülmagnet
(SMM) bezeichnet wird.
Für die Herstellung von peapods wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Füllanlage aufgebaut,
welche die speziellen Anforderungen der Fullerene berücksichtigt und mit der auch
CNTs auf Substraten gefüllt werden können.
Der Erfolg der Füllung wird mit hochauflösender Transmisssions-Elektronenmikroskopie
(HRTEM), energiedispersiver Röntgen-Spektroskopie (EDX) und optischer Emissions-
Spektrometrie (OES) überprüft.
Durch weitergehende Untersuchungen im HRTEM konnte eine Reaktion von metallischen
Atomen aus den Fullerenen innerhalb der CNTs zu neuen, metallischen Clustern beobachtet
werden.
Für die Untersuchungen möglicher Änderungen der magnetischen Eigenschaften sind magnetische
Messungen notwendig. Diese können mit der Methode des magnetischen zirkularen
Röntgendichroismus (XMCD) durchgeführt werden.
Für das Ziel von nanoskopischen XMCD-Messungen einzelner peapods wurden Rastertransmissions-
Röntgenmikroskopie-Messungen (STXM) am Synchrotron durchgeführt. Diese
wurden mit HRTEM-Messungen derselben Probenpositionen korreliert, um die spektroskopische
mit der räumlichen Auflösung zu verknüpfen. Dabei konnte ein Röntgenabsorptions-
Spektrum von einem dünnen peapod-Bündel gemessen werden.
Zusätzlich wurde mit makroskopischen XMCD-Messungen von Er3N@C80-Fullerenen, gefüllt
in CNTs, gezeigt, dass diese Methode auch für peapods anwendbar ist. Erste XMCDMessungen
von ferromagnetischen Dy2ScN@C80-Fullerenen zeigen eine deutliche Änderung
der magnetischen Eigenschaften durch die eindimensionale Anordnung in CNTs.
Im Zusammenhang mit der eindimensionalen Anordnung von paramagnetischen Fullerenen
wurde außerdem ein Konzept eines Quantenregisters betrachtet, welches auf N@C60-
peapods basiert. Diese sollen dabei auf eine Diamantoberfläche deponiert werden, um
oberflächennahe Stickstoff-Fehlstellen-Zentren zum Auslesen der Spinzustände der N@C60-
Fullerene verwenden zu können.
Die in diesem Fall auftretende elektronische Wechselwirkung zwischen unterschiedlich terminierten
Diamantoberflächen und CNTs sowie Fullerenen wurde mit Kelvinsonden-Mikroskopie-
Messungen (KPFM) untersucht. Dabei wurde erstmalig ein Elektronentransfer von der wasserstoffterminierten Diamantoberfläche in CNTs experimentell nachgewiesen,
während dieser bei Sauerstoffterminierung nicht beobachtet wurde. Die präsentierten Messungen
geben Auskunft über den auftretenden Ladungstransfer, indem Ladungen in C60-
Fullerenen und CNTs lokal aufgelöst abgebildet werden.
Zusammenfassend können die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse helfen, zukünftige
Bauelemente von klassischen Computern oder Quantencomputern, basierend auf niedrigdimensionalen
Kohlenstoffmaterialien, zu entwickeln.
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Microstructural study and modeling of metastable phases and their effect on strenghthening in Al-Mg-Cu-Si alloying systemKovarik, Libor 08 August 2006 (has links)
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Mécanismes de lubrification des nanoparticules à structure Fullerène : approche multi-échelleLahouij, Imène 27 November 2012 (has links)
Les fullerènes de bisulfure métallique de type ( M eS2 , où Me= Mo et W) rencontrent un intérêt croissant du fait de leurs pouvoirs anti usure et réducteur de frottement en régime de lubrification limite. Les propriétés tribologiques de ces nanoparticules, dépendent à la fois de leurs caractéristiques intrinsèques (structure, morphologie, taille, ... ), des conditions de sollicitations (nature des surfaces, pression, température, ... ) ainsi que du cocktail d'additifs présent dans une formulation d'huile moteur. La compréhension de l'origine de ces propriétés passe obligatoirement par une parfaite connaissance du mode d'action des nanoparticules. L'objectif de ce travail de thèse est d’identifier les paramètres pouvant avoir une influence sur le comportement des nanoparticules à l’échelle nanométrique et de faire le lien entre ce comportement, les mécanismes de lubrification des nanoparticules, et leurs propriétés tribologiques. Afin de répondre à cet objectif nous avons adopté une approche multi échelle qui consiste dans un premier temps à étudier le comportement de fullerènes individuels (IF - M eS2 , ou Me= Mo et W) en cours de sollicitation. Ainsi grâce à une méthodologie expérimentale originale couplant la technique de nano indentation à une observation in situ dans un microscope électronique à transmission haute résolution (HRMET), nous avons visualisé pour la toute première fois et en temps réelle comportement de nanoparticules individuelles d’if- M eS2 (Me= Mo et W) sollicitées en compression et/ou en cisaillement dans un contact dynamique. Cette étude a permis d'identifier l'influence des caractéristiques intrinsèques des fullerènes sur leur réponse à l'échelle nanométrique et d'estimer des pressions de contact pour lesquelles le fullerène s'exfolie, roule ou glisse dans le contact. Nous nous sommes ensuite intéressés aux mécanismes de lubrification des fullerènes en dispersion dans une base lubrifiante, en condition de lubrification limite. En se basant sur des analyses XPS et des observations MEB et MET des tribofilms et des débris d'usure générés à l'issu d'essais de frottement réalisés dans trois contacts de nature différente (acier, alumine et DLC), nous avons clairement montré que les propriétés lubrifiantes des nanoparticules d'IF - M eS2 (Me= Mo et W) dépendaient à la fois de leurs caractéristiques intrinsèques et de la nature des surfaces frottantes. Ainsi un lien a été établi entre le comportement des fullerènes à l'échelle nanométrique et leur mode d'action dans un contact tribologique. Enfin, l'influence de la mise en dispersion des nanoparticules sur leurs propriétés tribologiques a été étudiée. Les propriétés tribologiques des nanoparticules dans une huile moteur ont été également évaluées. Deux approches expérimentales de type 'Bottom up' et 'Top dawn'ont été adoptées afin d'évaluer les interactions entre les nanoparticules et l'ensemble des additifs présents dans une huile complétement formulée. L'influence de la température sur les propriétés tribologiques des nanoparticules a été également abordée. / Inorganic Fullerene-(IF) like nanoparticles made of metal dichalcogenides ( M eS2 , Me= Mo and W)continue to attract an increasing interest as friction modifiers and anti-wear additives in liquid lubricant. Their efficiency as lubricant additive strongly depends on intrinsic properties of the nanoparticles (structure, morphology, size ... ), tribological conditions (nature of rubbing surface, pressure, temperature ... ) and also on the package of additives present in the full y formulated engine oil. Thus the control and the optimization of these properties require a perfect knowledge of the lubrication mechanisms of these nanoparticles. The aim of this work is to identify the parameters which influence the behavior of the nanoparticles at the nano-scale and to establish a correlation between this behavior, the lubrication mechanisms of nanoparticles and their tribological properties observed at macro-scale. For this aim, we have chosen a multi-scale approach, which firstly consists in studying the behavior of individual fullerenes (IF- M eS2, Me= Mo and W) during mechanical solicitation. Therefore, thanks to a new in situ TEM technique including nanoindentation, we have visualized the behavior of individual fullerenes in real time during nana-compression and nano-sliding tests. These results allowed us to identify the influence of the intrinsic characteristics of nanoparticles on their response at the nano-scale and to estimate critical values of pressure for rolling, sliding, exfoliation and failure of individual IF - M eS2 particles (Me= Mo and W).Secondly, we focused on the lubrication mechanisms of fullerenes when they are dispersed in base oil in boundary lubrication. The tribofilms and the wear particles obtained after friction tests at three different rubbing surfaces (steel, alumina and DLC), were studied using XPS analyses, SEM and TEM observations. We have clearly shown that the lubricating properties of nanoparticles depend both on their intrinsic properties and on the nature of the contact. Thereby, a correlation between the behavior of single nanoparticles at nano-scale and their lubricating properties under boundary lubrication was established. Finally, the influence of the dispersant on the tribological properties of the nanoparticles was investigated. The tribological properties of nanoparticles in fully formulated engine oil were also evaluated. Two experimental methods based on a 'Bottomup' and a 'top-dawn' approach were adopted to evaluate the interactions between nanoparticles and all the additives in fully formulated oil. The influence of the temperature on the tribological properties of the nanoparticles was also discussed.
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Géochimie et nanostructures des carbones des achondrites primitives : recherche de signatures pré-accrétionnelles par SIMS, Raman et METHR / Geochemistry and nanostructures of carbons in primitive chondrites : research of preaccretionnal signatures by SIMS, Raman and HRTEMCharon, Emeline 09 July 2012 (has links)
Cette thèse est focalisée sur la contribution de l'étude couplée de l’organisation multi-échelle et de la composition isotopique de C et N des carbones de météorites différenciées (acapulcoites – lodranites (A-L)), pour mieux comprendre l’histoire de leur corps-parent. Nous avons systématiquement combiné observations des carbones de ces météorites avec des analogues expérimentaux. Nous avons développé une méthodologie originale couplant l'étude de l'organisation des échelles micrométriques à nanométriques (par Microscopie Electronique par Transmission et Microspectrométrie Raman) et l'analyse isotopique des carbones (par SIMS) sur rigoureusement les mêmes plages de dimensions micrométriques. La comparaison avec les mélanges expérimentaux indique que le graphite d’Acapulco s’est formé par un mode de graphitisation "catalysée par le fer". L’absence de graphitisation des carbones de Lodran dans un environnement riche en fer et chaud est apparemment paradoxale. Toutes nos observations peuvent être réconciliées si nous considérons une collision tardive du corps-parent des A-L avec un corps chondritique apportant matière organique insoluble et chaleur d'impact. Ce scénario est conforté par les analyses isotopiques qui indiquent une formation des carbones des A-L par carbonisation d’un précurseur chondritique et une migration d’effluents carbonés au sein du corps-parent / This thesis is focused on the contribution of the coupling of multi-scale organization and C, N isotopic composition of carbons in differentiated meteorites (acapulcoites – lodranites (A-L)), in order to better understand the history of their parent body. We systematically combined observations of carbons from these meteorites with experimental analogues. We developed an original methodology associating the study of the organization at the micrometre to nanometre scales (by Transmission Electron Microscopy and by Raman Microspectrometry), and the analysis of the isotopic composition of carbons (by SIMS) on strictly the same areas of micrometre dimensions. The comparison with experimental analogues indicates that the Acapulco graphite was formed by a "catalytic" graphitization mode. The absence of graphite in Lodran, in an iron-rich and hot environment, is apparently paradoxical. All our observations can be reconciled if we consider a late collision of the A-L parent body with a chondritic body bringing insoluble organic matter and impact heat. This scenario is strengthened by isotopic analyses, which indicate formation of A-L carbons by carbonization of a chondritic precursor and migration of carbonaceous effluents within the parent-body
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TEM and structural investigations of synthesized and modified carbon materialsLai, Pooi-Fun Unknown Date (has links)
Due to the extreme properties of diamond, such as extreme hardness, high thermal conductivity, high electrical breakdown strength, high electron and hole mobilities and large band gap, it is of interest to study this material in detail. Before advantage can be taken of diamond’s properties for high-temperature, high-power electronic applications successful doping/ion implantation of diamond must be achieved. This requires an understanding of the types of defects produced during ion irradiation. In the present work, type IIa diamond has been irradiated with various doses of 320keV Xe ions at room temperature. Analytical techniques used are electron spin resonance spectroscopy, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. Previous models have suggested that upon ion impact, amorphous and/or graphitized clusters are formed in diamond, which will overlap at a critical dose to form a semi-continuous graphitized layer. (For complete abstract open document)
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TEM and structural investigations of synthesized and modified carbon materialsLai, Pooi-Fun Unknown Date (has links)
Due to the extreme properties of diamond, such as extreme hardness, high thermal conductivity, high electrical breakdown strength, high electron and hole mobilities and large band gap, it is of interest to study this material in detail. Before advantage can be taken of diamond’s properties for high-temperature, high-power electronic applications successful doping/ion implantation of diamond must be achieved. This requires an understanding of the types of defects produced during ion irradiation. In the present work, type IIa diamond has been irradiated with various doses of 320keV Xe ions at room temperature. Analytical techniques used are electron spin resonance spectroscopy, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. Previous models have suggested that upon ion impact, amorphous and/or graphitized clusters are formed in diamond, which will overlap at a critical dose to form a semi-continuous graphitized layer. (For complete abstract open document)
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Electron Microscopy Characterization of Manganese Silicide Layers on SiliconMogilatenko, Anna 05 June 2003 (has links) (PDF)
The present thesis reports on the transmission electron microscopy structure characterization of semiconducting thin films of higher manganese silicides (HMS or MnSi1.7) grown on (001)Si by different UHV deposition methods (the template method, reactive deposition and surfactant mediated reactive deposition).
In this work electron diffraction technique was applied for the fist time to reveal the HMS phase growing in thin MnSi1.7 films. The obtained results suggest the presence of the shortest in c-axis length HMS phase, namely Mn4Si7, within our experiments.
It has been shown that growth of epitaxial Mn4Si7 grains can be achieved by the template technique. In particular, the influence of the template thickness on the silicide layer quality has been investigated. It has been found that deposition of a thin Mn layer of 0.8 nm nominal thickness at room temperature prior to the Mn/Si codeposition at 550°C causes the formation of a silicide template that leads to the preferred epitaxial Mn4Si7 growth with (110)[4-41]Mn4Si7 || (001)[110]Si. Silicide crystallites of two additional orientation relations, (3-38)[-443]Mn4Si7 || (001)[110]Si and (001)[110] Mn4Si7 || (001)[110]Si, were present at the same template thickness to a lesser extent. Due to the crystal symmetry of Mn4Si7 and Si the epitaxial Mn4Si7 growth on (001)Si leads to the formation of a number of Mn4Si7 domains for each observed orientation.
Additional experiments were carried out using the reactive deposition process. It has been shown that the deposition of Mn onto (001)Si at substrate temperatures higher then 600°C leads to the formation of large silicide islands growing with the major part of their elongated grains parallel to <110>Si. XRD investigations show the observed silicide grains to exhibit the following texture: (110)Mn4Si7 || (001)Si.
The found island morphology of Mn4Si7 films can be modified by the deposition of about one monolayer of Sb (surfactant) onto (001)Si prior to the Mn-deposition. This process results in an increase of the silicide island density by about two orders of magnitude and decrease of the silicide grain dimensions to nanometer range. Furthermore, in the presence of Sb the silicide layers grow with the preferential orientation: (100)[010]Mn4Si7 || (001)[100]Si. The observed changes in the morphology and orientation of the Mn4Si7 layers can be explained by the reduced diffusion of Mn and Si atoms in the presence of the Sb overlayer. / In der vorliegenden Arbeit wird die Struktur von dünnen MnSi1.7-Schichten, die mit verschiedenen UHV-Herstellungsmethoden (template-Verfahren, reaktive Abscheidung und surfactant gesteuerte Abscheidung) auf (001)Si hergestellt wurden, mittels Elektronenmikroskopie charakterisiert.
Die Ergebnisse der Elektronenbeugung an dünnen Mangansilicid-Schichten können vollständig interpretiert werden, wenn von den bekannten höheren Mangansiliciden (HMS) das Mn4Si7 als einzige vorliegende Phase angenommen wird.
Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit den mittels template-Verfahren abgeschiedenen Mn4Si7-Schichten. In diesen Experimenten wurde der Einfluss der template-Dicke auf die Morphologie und Orientierung der hergestellten Schichten untersucht. Es wird gezeigt, dass bei der Abscheidung von einer dünnen Mn-Schicht mit einer nominalen Dicke von 0,8 nm bei Raumtemperatur und weiterer Mn/Si-Koabscheidung bei einer Substrattemperatur von 550°C nahezu geschlossene Silicidschichten mit der bevorzugten Orientierungsbeziehung (110)[4-41]Mn4Si7 || (001)[110]Si entstehen. Weiterhin wachsen bei dieser template-Dicke Mn4Si7-Kristallite mit den Orientierungsbeziehungen: (3-38)[-443]Mn4Si7 || (001)[110]Si und (001)[110] Mn4Si7 || (001)[110]Si. Bei jeder gefundenen Orientierungsbeziehung treten beim Wachstum von Mn4Si7 auf (001)Si mehrere Domäne auf.
Zusätzliche Experimente wurden unter Verwendung der reaktiven Schichtabscheidung durchgeführt. Sie verdeutlichen, dass bei reaktiver Abscheidung von Mn auf (001)Si ab einer Substrattemperatur von 600°C ein Wachstum von Mn4Si7-Inseln entlang den [110]-Richtungen des Siliciums erfolgt. XRD-Untersuchungen zeigen, dass diese Inseln die folgende Textur haben: (110)Mn4Si7 || (001)Si.
Durch eine Modifizierung der Si-Oberfläche mit einer bis zu einer Monolage dicken Sb-Schicht (surfactant) kann das Mn4Si7-Inselwachstum beeinflusst werden. Die dabei gefundene Erhöhung der Mn4Si7-Inseldichte wird hier auf die reduzierte Mn- und Si-Diffusion zurükgeführt. Weiterhin wurde gefunden, dass dieser Abscheidungsprozess Mn4Si7-Kristallite der bevorzugten Orientierung (100)[010]Mn4Si7 || (001)[110]Si liefert.
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