Spelling suggestions: "subject:"atomic force"" "subject:"atomic sorce""
831 |
Fabrication and characterization of graphene nanoribbons epitaxially grown on SiC(0001)Aranha Galves, Lauren 29 November 2018 (has links)
Einzelschichten von Graphen-Nanobänders (GNRs) wurden auf SiC(0001)-Substraten mit zwei unterschiedlichen Fehlschnitten bei Temperaturen von 1410 bis 1460 °C synthetisiert. Das GNR-Wachstum lässt sich bei niedriger Stufenkantenhöhe am besten durch eine exponentielle Wachstumsrate, welche mit der Energiebarriere für die Ausdiffusion von Si korreliert ist. Anderseits wird bei Substraten mit höheren Stufenkanten eine nicht-exponentielle Rate beobachtet, was mit der Bildung von mehrlagigen Graphen an den Stufenkanten in Verbindung gebracht wird.
Die Sauerstoffinterkalation von epitaktischen GNRs mittels Ausglühen an Luft von Bändern wird als nächstes untersucht, welche auf unterschiedlichen SiC-Substraten gewachsen wurden. Neben der Umwandlung von monolagigem zu zweilagigem Graphen in der Nähe der Stufenkanten von SiC, führt die Sauerstoffinterkalation zusätzlich zu der Bildung einer Oxidschicht auf den Terrassen des Substrats, was die zweilagigen GNRs elektrisch isoliert voneinander zurücklässt. Die elektrische Charakterisierung der zweilagigen GNRs zeigten dass die Bänder durch die Behandlung mit Sauerstoff elektrisch voneinander entkoppelt sind. Eine robuste Lochkonzentration von etwa 1x10¹³ cm-² und Mobilitäten von bis zu 700 cm²/(Vs) wurden für die GNRs mit einer typischen Breite von 100 nm bei Raumtemperatur gemessen.
Wohl definierte Mesastrukturen gebildet mittels Elektronenstrahllithographie auf SiC-Substraten, wurde zuletzt untersucht. Die Charakterisierung des Ladungsträgertransports von GNRs die auf den Seitenwänden der strukturierten Terrassen gewachsen wurden, zeigt eine Mobilität im Bereich von 1000 bis 2000 cm²/(Vs), welche für verschiedene Strukturen auf der gesamten Probe homogen ist, was die Reproduzierbarkeit dieses Herstellungsverfahrens hervorhebt, sowie dessen Potential für die Implementierung in zukünftigen Technologien, welche auf epitaktischgewachsenene GNRs basieren. / Monolayer graphene nanoribbons (GNRs) were synthesized on SiC(0001) substrates with two different miscut angles at temperatures ranging from 1410 to 1460 °C. The GNR growth in lower step heights is best described by an exponential growth rate, which is correlated with the energy barrier for Si out-diffusion. On the other hand, a non-exponential rate is observed for substrates with higher steps, which is associated with the formation of few-layer graphene on the step edges.
Oxygen intercalation of epitaxial GNRs is investigated next by air annealing ribbons grown in different SiC(0001) substrates. Besides the conversion of monolayer into bilayer graphene near the step edges of SiC, the oxygen intercalation also leads to the formation of an oxide layer on the terraces of the substrate, leaving the bilayer GNRs electronically isolated from each other. Electrical characterization of bilayer GNRs reveals that the ribbons are electrically decoupled from the substrate by the oxygen treatment. A robust hole concentration of around 1x10¹³ cm-² and mobilities up to 700 cm²/(Vs) at room temperature are measured for GNRs whose typical width is 100 nm.
Well defined mesa structures patterned by electron beam lithography on the surface of SiC substrates is lastly researched. Transport characterization of GNRs grown on the sidewalls of the patterned terraces shows a mobility in the range of 1000 – 2000 cm²/(Vs), which is homogeneous for various structures throughout the sample, indicating the reproducibility of this fabrication method and its potential for implementation in future technologies based on epitaxially grown GNRs.
|
832 |
Morphogenesis and Cell Wall Mechanics of Saccharomyces cerevisiaeGoldenbogen, Björn 19 September 2019 (has links)
Die Entstehung unterschiedlicher Zellformen ist eine zentrale Frage der Biologie und von besonderer Bedeutung für ein umfassendes Verständnis des Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae. Form und Integrität dieser Hefen werden durch die Eigenschaften ihrer Zellwand bestimmt. Die mechanischen Prozesse in der Zellwand während der Morphogenese von Hefen sind jedoch wenig verstanden. Zwei Arten der Morphogenese, Knospung und Paarung, wurden hier untersucht, um gemeinsame Prinzipien und Unterschiede hinsichtlich ihrer Zellwandmechanik zu finden. Dabei wurden AFM-basierte Techniken sowie theoretische Modelle verwendet, um räumliche und zeitliche Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften zu beurteilen.
Im ersten Teil wird ein biophysikalisches Modell der Knospung vorgestellt, das auf einem Unterschied der mechanischen Zellwandeigenschaften von Mutter und Knospe beruht und die Volumenentwicklung einzelner Zellen beschreiben kann. Da Messungen keinen ausreichenden Unterschied in der Zellwandelastizität zwischen beiden Kompartimenten zeigten, wird deren Viskoplastizität als Unterscheidungsmerkmal vorgeschlagen. Eine Kalibrierung des Modells an Einzelzellmessungen lieferte neben Schätzungen dieser Zellwandviskoplastizität auch die anderer wichtiger Wachstumsparameter. Im zweiten Teil werden nanorheologische Messungen genutzt, um zu zeigen, dass die Zellwand hauptsächlich elastisch ist und ein strukturelles Dämpfungsverhalten aufweist. Dabei wird diskutiert, die Zellwand analog zu einem „soft glassy“ Material zu beschreiben. Im letzten Teil wird die Notwendigkeit eines spezifischen Elastizitätsmusters der Zellwand für das gerichtete Wachstum während der Paarungsmorphogenese beschrieben, welches weicheres Material am Schaft sowie steiferes Material am Apex einschließt.
Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass räumlich und zeitlich veränderliche viskoelastisch-plastische Zellwandeigenschaften die Morphogenese von S. cerevisiae bestimmen. / Morphogenesis is a central field in biology and of particular importance for a comprehensive understanding of the model organism Saccharomyces cerevisiae. Shape and integrity of yeast cells are determined by its cell wall. However, mechanical processes underlying yeast morphogenesis and are poorly understood. Two modes of yeast morphogenesis, budding and mating, have been studied to find common principles and differences in cell wall mechanics. AFM-based techniques as well as computational models were used to assess spatial and temporal differences in the mechanical properties.
In the first part, a biophysical model for the expansion during budding is presented that bases on a difference in the mechanical cell wall properties of mother and bud and accurately describes the volume dynamics of single cells. Since measurements revealed no difference in the cell wall elasticity between both compartments, visco-plastic properties are proposed as distinguishing feature. Fitting the model to single-cell volume trajectories, provided estimations for the visco-plasticity of the cell wall and other key growth parameters.
In the second part, nano-rheology measurements were used to confirm that the cell wall is mainly elastic and demonstrate that it shows structural damping behavior. Furthermore, the possibility to describe the cell wall analogous to a “soft glassy” material is discussed.
In the last part, the necessity of a specific elasticity pattern of the cell wall for directed growth during yeast mating morphogenesis is shown, including softer material at the shaft and stiffer material at the apex.
By showing that spatially and temporally varying viscoelastic-plastic cell wall properties govern the morphogenesis of S. cerevisiae, this work contributes to deciphering molecular mechanisms underlying the growth of yeast and other walled cells.
|
833 |
Beitrag zur Berechnung von Haftkräften auf rauen Oberflächen am Beispiel keramischer Filtersysteme bei der MetallschmelzefiltrationDitscherlein, Lisa 01 December 2021 (has links)
Diese Arbeit setzt sich mit der Messung und Modellierung von Haftkräften auf rauen Oberflächen auseinander, wobei Filtermaterialien aus dem Sonderforschungsbereich 920 mittels Rasterkraftmikroskopie-Methoden untersucht wurden. Durch eine Vielzahl an Haftkraftmessungen konnte gezeigt werden, dass für schlecht benetzende Oberflächen die Rauheit zur Erhöhung der attraktiven Kräfte führt, da vermehrt mit Kapillarwechselwirkungen zu rechnen ist. Aus diesem Grund erfolgte eine Charakterisierung der Oberflächenmorphologien der Filtermaterialproben und eine kritische Bewertung von Modellen, welche aus Kontaktwinkeldaten die Oberflächenenergien ermitteln. Im Modellierungsteil der Arbeit wurden gängige van der Waals-Kraftmodelle mit Berücksichtigung von Retardationseffekten untersucht. Weiterhin wurden AFM-Scans mit dem Schichtmodell von Dagastine verbunden sowie für die Bewertung von Kapillarkraftmodellen verwendet.:Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Reinigung von Metallschmelzen
2.1.1 Stellung des Sonderforschungsbereichs 920 innerhalb der Thematik
der Metallschmelzereinigung
2.1.2 Inklusionen in Metallschmelzen - Schmelzprozess, relevante
Einschlusstypen und Problematik verunreinigter Gussprodukte
2.1.3 Möglichkeiten der Metallschmelzereinigung
2.1.4 Metallschmelzefiltration
2.2 Rasterkraftmikroskopie
2.2.1 Funktionsweise, Kraftspektroskopie und Imaging
2.2.2 Colloidal Probe Technik
2.3 Benetzung und deren Phänomene
2.3.1 Ansätze zur Quantifizierung von Benetzungsgrößen
2.3.2 Diskussion bezüglich der Oberflächenenergiemodelle
2.3.3 Realsystem: Benetzungsphänomene bei Metallschmelzen auf
Keramiken am Beispiel Aluminium
2.4 Haftkräfte und deren Berechnung
2.4.1 DLVO-Kräfte: van der Waals-Wechselwirkungen
2.4.2 nonDLVO-Kräfte
2.4.3 Nanoblasen und Kapillarkräfte
2.4.4 Haftkräfte unter erhöhten Temperaturen, Sinterung
2.4.5 Haftkräfte auf rauen Oberflächen
2.4.6 Kontaktmechanik
2.5 Genutztes Modellsystem, Abgrenzung der Arbeit
3 Material und Methoden
3.1 Material
3.1.1 Substrate
3.1.2 Partikel
3.1.3 Modellschmelze Wasser, Flüssigkeiten für die Kontaktwinkelmessung
3.2 Methoden
3.2.1 Kontaktwinkelmessgerät G10
3.2.2 Rasterkraftmikroskope XE-100 und UHV750
3.2.3 MatLAB-Skripte
3.2.4 Silanisierung
3.3 Vorbetrachtungen
3.3.1 Berechnung der Hamaker-Konstanten der untersuchten Stoffsysteme
3.3.2 Bedeutung eines einheitlichen Protokolls bei AFM- und KWMessungen
4 Auswertung
4.1 Charakterisierung der untersuchten Oberflächen bezüglich ihrer Rauheit
mithilfe von AFM-Scans
4.1.1 Kontaktmechanik und sinnvolle Wahl der Scan-Größen sowie
Lateral-Auflösung
4.1.2 Höhenprofile (z-Werte) der Filtermaterialien
4.1.3 Rauheitskenngrößen der AFM-Scans
4.1.4 Zusammenfassung
4.2 Kontaktwinkelmessungen und Oberflächenenergieverteilungen
4.2.1 Kontaktwinkelmessungen auf den Filtermaterialien
4.2.2 Oberflächenenergie - Komponentenansätze
4.2.3 Oberflächenenergie - Equation of State
4.2.4 Abschätzen der Hamaker-Konstanten aus der Oberflächenenergie
des Feststoffs
4.2.5 Zusammenfassung
4.3 Ergebnisse Kraftspektroskopie
4.3.1 Experimentelle Ergebnisse - Einflussfaktoren Benetzbarkeit,
Rauheit und Gasübersättigung
4.3.2 Sondergeometrien
4.3.3 Nachbetrachtung zu den Ergebnissen des Modellsystems
4.3.4 HT-Messungen mit dem Rasterkraftmikroskop
4.3.5 Zusammenfassung
5 Modellierung
5.1 Berücksichtigung von Retardation bei gängigen van der Waals-
Kraftmodellen auf rauen Oberflächen in der Mechanischen Verfahrenstechnik
5.2 Van der Waals-Kraft-Modelle für raue Oberflächen zur Beschreibung
der experimentellen Daten
5.3 Dagastines Modell in Kombination mit dem Cooper-Ansatz
5.4 Kapillarkräfte durch Nanoblasen auf rauen Oberflächen
5.4.1 Zusammenfassung
6 Zusammenfassung und Ausblick
6.1 Zusammenfassung
6.2 Ausblick
7 Anhang
7.1 Ergänzungen zum Kapitel Stand der Technik
7.2 Ergänzungen zum Kapitel Material und Methoden
7.3 Ergänzungen zum Kapitel Auswertung: Rauheit
7.4 Ergänzungen zum Kapitel Auswertung: Kontaktwinkelmessungen und
Oberflächenenergien
7.5 Ergänzungen zum Kapitel Auswertung: Literatur- und Messdaten
7.6 Ergänzungen zum Kapitel Auswertung: Modellierung
Literaturverzeichnis
|
834 |
Studium tenkých vrstev molekulárních nanomagnetů připravených metodou Langmuira-Blodgettové a návrh úpravy Langmuirovy vaničky / Study of thin films of molecular nano-magnets prepared by Langmuir-Blodgett technique and drafting of an adapted Langmuir troughVaverka, Jan January 2017 (has links)
This diploma thesis focuses on studies of deposition of molecular nanomagnets doubledecker dysporsium phtalocyanine via Langmuir-Blodgett method. The thesis describes the influence of deposition parameters on structure of deposited molecular layer of doubledecker dysporsium phtalocyanine. The prepared molecular layers are analysed by X-ray reflectivity and Atomic force microscopy. Moreover, the proposal of structural changes of KSV Minimicro instrument, used for Langmuir Blodgett deposition, is described. The intended result is Langmuir trough of bigger dimensions than the recent one, which would enable to distribute molecular layers numbering about magnitude of hundreds.
|
835 |
Příprava a testování SNOM sond speciálních vlastností / Preparation and testing of SNOM probesBobek, Juraj January 2019 (has links)
Fotonická krystalická vlákna (PCF) představují slibný nástroj pro spojení technik známých z mikroskopie rastrovací sondou, elektronové mikroskopie a systémů pro vstřikování plynu. Přivedení světla a přenos pracovního plynu současně do blízkosti vzorku umístěného uvnitř elektronového mikroskopu přináší nové možnosti experimentů. PCF by mohly být použity nejen k charakterizaci nebo modifikaci struktur na mikroskopické úrovni, ale také k jejich výrobě. Tato práce se zabývá výzkumem literárních zdrojů s tématikou fotonických krystalů s důrazem na PCF. Leptání PCF pomocí kyseliny fluorovodíkové bez poškození jejich vnitřní struktury je experimentálně studováno s velkou precizností. Optické vlastnosti závislé na geometrii PCF jsou testovány pro různé modifikace PCF. Dále se práce zabývá spojením PCF s mikroskopií atomárních sil a následnou integrací do elektronového mikroskopu.
|
836 |
Optimalizace tvorby tenkých vrstev kovových materiálů / Optimization of production of thin films of metallic materialsČejka, Marek January 2014 (has links)
The present thesis deals with optimization of the formation of thin layers of metallic materials. In the theoretical part was elaborated overview of the implementation of the formation of thin- film structures, particularly using vacuum techniques. Chemical and physical vapor deposition. They were described methods of pretreatment of thin layers. The findings were discussed methods of controlling the pre-treated surface, quality control and mutual adhesion of coating layers. In the experimental part of the pre-treatment methods were selected and applied to selected substrates. Pretreatments were evaluated using a control surface by wetting angles and by atomic force microscopy. Then, the metal structure formed of copper on the pretreated substrates. Implementation by means of magnetron sputtering. Adhesion layers was checked by testing the surface lattice method. The quality was observed by scanning electron microscopy. The results were used to design the technological process of making metal layers.
|
837 |
Studium povrchů tenkovrstvých materiálů / Study of Thin-Film SurfacesTrivedi, Rutul Rajendra January 2011 (has links)
Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil.
|
838 |
Computational Simulation of Mechanical Tests of Isolated Animal Cells / Computational Simulation of Mechanical Tests of Isolated Animal CellsBansod, Yogesh Deepak January 2016 (has links)
Buňka tvoří složitý biologický systém vystavený mnoha mimobuněčným mechanickým podnětům. Hlubší pochopení jejího mechanického chování je důležité pro charakterizaci její odezvy v podmínkách zdraví i nemoci. Výpočtové modelování může rozšířit pochopení mechaniky buňky, která může přispívat k vytvoření vztahů mezi strukturou a funkcí různých typů buněk v různých stavech. Za tímto účelem byly pomocí metody konečných prvků (MKP) vytvořeny dva bendotensegritní modely buňky v různých stavech: model vznášející se buňky pro analýzu její globální mechanické odezvy, jako je protažení nebo stlačení, a model buňky přilnuté k podložce, který vysvětluje odezvu buňky na lokální mechanické zatížení, jako třeba vtlačování hrotu při mikroskopii atomárních sil (AFM). Oba zachovávají základní principy tensegritních struktur jako je jejich předpětí a vzájemné ovlivnění mezi komponentami, ale prvky se mohou nezávisle pohybovat. Zahrnutí nedávno navržené bendotensegritní koncepce umožňuje těmto modelům brát v úvahu jak tahové, tak i ohybové namáhání mikrotubulů (MTs) a také zahrnout vlnitost intermediálních filament (IFs). Modely předpokládají, že jednotlivé složky cytoskeletu mohou měnit svůj tvar a uspořádání, aniž by při jejich odstranění došlo ke kolapsu celé buněčné struktury, a tak umožňují hodnotit mechanický příspěvek jednotlivých složek cytoskeletu k mechanice buňky. Model vznášející se buňky napodobuje realisticky odezvu síla-deformace během protahování a stlačování buňky a obě odezvy ilustrují nelineární nárůst tuhosti s růstem mechanického zatížení. Výsledky simulací ukazují, že aktinová filamenta i mikrotubuly hrají klíčovou úlohu při určování tahové odezvy buňky, zatímco k její tlakové odezvě přispívají podstatně jen aktinová filamenta. Model buňky přilnuté k podložce dává odezvu síla-hloubka vtlačení ve dvou různých místech odpovídající nelineární odezvě zjištěné experimentálně při AFM. Výsledky simulací ukazují, že pro chování buňky je rozhodující místo vtlačení a její tuhost určují aktinová povrchová vrstva, mikrotubuly a cytoplazma. Navržené modely umožňují cenný vhled do vzájemných souvislostí mechanických vlastností buněk, do mechanické úlohy komponent cytoskeletu jak individuálně, tak i ve vzájemné synergii a do deformace jádra buňky za různých podmínek mechanického zatížení. Tudíž tato práce přispívá k lepšímu pochopení mechaniky cytoskeletu zodpovědné za chování buňky, což naopak může napomáhat ve zkoumání různých patologických podmínek jako je rakovina a cévní choroby.
|
839 |
Interaction of the human N-Ras protein with lipid raft model membranes of varying degrees of complexityVogel, Alexander, Nikolaus, Jörg, Weise, Katrin, Triola, Gemma, Waldmann, Herbert, Winter, Roland, Herrmann, Andreas, Huster, Daniel January 2014 (has links)
Ternary lipid mixtures composed of cholesterol, saturated (frequently with sphingosine backbone), and unsaturated phospholipids show stable phase separation and are often used as model systems of lipid rafts.
Yet, their ability to reproduce raft properties and function is still debated. We investigated the properties and functional aspects of three lipid raft model systems of varying degrees of biological relevance – PSM/POPC/Chol, DPPC/POPC/Chol, and DPPC/DOPC/Chol – using 2H solidstate
nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, fluorescence microscopy, and atomic force microscopy. While some minor differences were observed, the general behavior and properties of all three model mixtures were similar to previously investigated influenza envelope
lipid membranes, which closely mimic the lipid composition of biological membranes. For the investigation of the functional aspects, we employed the human N-Ras protein, which is posttranslationally modified by two lipid
modifications that anchor the protein to the membrane. It was previously shown that N-Ras preferentially resides in liquid-disordered domains and exhibits a time-dependent accumulation in the domain boundaries of influenza envelope lipid membranes. For all three model mixtures,
we observed the same membrane partitioning behavior for N-Ras. Therefore, we conclude that even relatively simple models of raft membranes are able to reproduce many of their specific properties and functions.
|
840 |
Spectroscopic ellipsometry for the in-situ investigation of atomic layer depositionsSharma, Varun 15 May 2014 (has links)
Aim of this student research project was to develop an Aluminium Oxide (Al2O3 ) ALD process from trimethylaluminum (TMA) and Ozone in comparison of two shower head designs. Then studying the detailed characteristics of Al2O3 ALD process using various measurement techniques such as Spectroscopic Ellipsometry (SE), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM). The real-time ALD growth was studied by in-situ SE. In-situ SE is very promising technique that allows the time-continuous as well as time-discrete measurement of the actual growth over an ALD process time. The following ALD process parameters were varied and their inter-dependencies
were studied in detail: exposure times of precursor and co-reactant as well as Argon purge times, the deposition temperature, total process pressure, flow dynamics of two different shower head designs. The effect of varying these ALD process parameters was studied by looking upon ALD cycle attributes. Various ALD cycle attributes are: TMA molecule adsorption (Mads ), Ligand removal (Lrem ), growth kinetics (KO3 ) and growth per cycle (GPC).:List of abbreviations and Symbols ........................XII
Lists of Figures and Tables ...................................XVIII
1 Introduction .......................................................1
I Theoretical Part ..................................................3
2 Alumina in electronic industry ............................5
3 Atomic Layer Deposition ....................................7
3.1 History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2 Process definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3 Benefits and limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4 ALD growth mechanism of Aluminium oxide from TMA/O 3 . . . . . . . . 9
3.5 Growth kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.6 Comparison of TMA/O3 and TMA/H2O – A literature survey . . . . 14
4 Spectroscopic Ellipsometry .....................................................17
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2 Measuring Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.3 Fitting and models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.4 Advantages and limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5 X-Ray Photoelectron Spectroscopy ..............................................25
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.2 XPS mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.3 XPS analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4 Advantages and limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6 Atomic Force Microscopy .............................................................29
II Experimental Part ......................................................................31
7 Methodologies ............................................................................33
7 .1 Experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7 .2 ALD process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7 .3 Experiment design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7 .4 Spectroscopic Ellipsometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7 .4.1 Tool and software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7 .4.2 Data acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7 .4.3 Data evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7 .4.4 Post processing of data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
7 .4.5 Sources of errors in SE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
8 Results and discussion ..........................................................47
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8.2 Kinetic ALD characteristic curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8.2.1 TMA exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
8.2.2 Argon purging after TMA exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
8.2.3 Ozone exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
8.2.4 Argon purging after ozone exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
8.3 Impact of process parameters on characteristic ALD growth attributes and film properties . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.3.1 Total process pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.3.2 Ozone flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.3.3 Deposition temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
8.4 Reproducibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9 Conclusions and outlook .......................................................63
References ...............................................................................68
III Appendix .............................................................................77
A Reference temperatures and ozone flow.............................. 79
B Process parameters ..............................................................81
|
Page generated in 0.0352 seconds