Universität Stuttgart
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Item Open Access Die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten des Wachstums von Filmen und epitaktischen Schichten aus Ionenmolekularströmen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Hier werden charakteristische Forschungsergebnisse verschiedener Autoren dargestellt, die die Vorgänge der Metallschichtabscheidung und Kristallisation von Halbleiter-Epitaxieschichten aus Ionenmolekularströmen untersucht haben. Dabei widmen wir den Untersuchungen zum Wachstum von Halbleiter-Einkristallschichten besondere Aufmerksamkeit.Item Open Access Die atomare Dynamik dekagonaler Quasikristalle(1999) Bunz, DietmarDie Struktur von Quasikristallen erlaubt phasonische Flips, das heißt Atome können auf alternative Positionen springen, ohne daß die Gesamtstruktur verändert wird. Schwerpunkt der Arbeit ist das Auffinden dieser phasonischen Flips in AlCuCo mit Hilfe molekulardynamischer Simulationen. Zum Aufspüren dieser Flips wurde in ein vorhandenes Molekulardynamikprogramm ein Flip-Detektor implementiert. Zur genaueren Untersuchung der gesamten Atombewegungen wurde eine Methode zur interaktiven Darstellung des gesamten zeitlichen Verlaufs einer Simulation entwickelt. Neben den erwarteten korrelierten Sprüngen in den dekagonalen Schichten sind weitere korrelierte Bewegungen im Quasikristall sichtbar.Item Open Access Nichtthermische Aktivierung von Kristallisationsvorgängen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)§ 1. Der Einfluß elektrischer Felder auf den Kristallisationsvorgang § 2. Optische Einwirkung auf die Kristallisationsvorgänge § 3. IonenimplantationItem Open Access Zur numerischen Simulation des Bruchs von Quasikristallen(1999) Rudhart, Christoph PaulQuasikristalle zeigen neben dem von Kristallen bekannten phononischen einen weiteren, als phasonisch bezeichneten Freiheitsgrad. Mit dem phasonischen Freiheitsgrad verbunden sind Atomsprünge, die als phasonische Flips bezeichnet werden. Die atomaren Sprungprozesse spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung der dynamischen und mechanischen Eigenschaften von Quasikristallen. Beispielsweise hinterlassen Versetzungsbewegungen in Quasikristallen Stapelfehlerebenen, die als Phasonenwände bezeichnet werden. Eine Phasonenwand besteht aus einer Ebene von phasonischen Defekten, die umgeordnete Atomkonfigurationen darstellen. Phasonenwände schwächen den Quasikristall in bezug auf die plastische Verformbarkeit. Mit geometrischen Methoden wurden die phasonischen Flips im binären ikosaedrischen Modell, einem Strukturmodell für die ikosaedrische Phase von AlZnMg, untersucht.Item Open Access Energiespektrum beschleunigter Ionen, die die Wachstumsoberfläche bombardieren und ihr Einfluß auf das Epitaxie-Wachstum(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die Untersuchung der Wachstumsbedingungen epitaktischer Schichten unter äußeren Einwirkungen führt zum tieferen Verständnis der Natur der Oberflächenkristallisation, der Keimbildungsprozesse und der orientierten Kristallisation. Eine notwendige Bedingung für die Entwicklung einer allgemeinen Theorie zur orientierten Kristallisation an der Wachstumsoberfläche ist die Beschaffung eindeutiger Informationen über die energetischen Aspekte der Oberflächenerscheinungen bei der Schichtkristallisation (Adsorptionsenergie, Oberflächendiffusion, Gesamtbindungsenergie in einer Atomgruppe, freie Energie des Systems). Eine gute Perspektive haben in dieser Hinsicht Abscheidungsverfahren mit direkter Anregung der verschiedenen Wechselwirkungsmechanismen zwischen den adsorbierten Atomen und der Wachstumsoberfläche; Verfahren mit orientierender Wirkung der Mutterkathode auf die Keime und Verfahren zur Stimulation der Keimbildungszentren. Als Verfahren der äußeren energetischen Einwirkung auf die Kristallisation kommen in Frage: Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, Licht, geladenen Teilchen (Ionen oder Elektronen); konstante elektrische und magnetische Felder, elektrische, magnetische und elektromagnetische Hochfrequenzfelder; die Schaffung besonderer Reinheitsbedingungen für die Oberflächenkristallisation im Höchstvakuum. Am effektivsten ist die Einwirkung mittels Ionenstrahl. Für das volle Verständnis der physikalischen Stimulationsprozesse der Niedertemperaturepitaxie ist es jedoch notwendig, die Wirkung von Ionen verschiedener Energien mit unterschiedlicher Dichte unter Berücksichtigung der kristallographischen Struktur der gewonnenen Schichten zu untersuchen.Item Open Access Durch Abscheidung ionisierter Cluster gewonnene Solarzellen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Das Verfahren zur Abscheidung ionisierter Cluster aus dem Strahl wurde bei der Erzeugung ohmscher Kontakte auf Siliziumsubstrat angewendet. Es zeigt sich, daß die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Elemente verbessert werden können, wenn Silber ohne Abscheidung von Mehrschichtfilmen oder Temperverfahren auf Substratflächen des n- und p-Typs abgeschieden werden.Item Open Access Wirkung der Ionen auf das Kristallwachstum : Charakteristik der Abscheidungskennwerte(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die Ionen übertragen Energie, Impuls und Ladung auf das Substrat und die Abscheidungsschicht und haben somit Einfluß auf die Elementarprozesse, die an der Substratoberfläche ablaufen (Keimbildung und -wachstum) und auch auf die Schichtzusammensetzung. Auf der Substratoberfläche beeinflußt das Ionenbombardement die chemische Reinheit, die Defektdichte und die Ladungsverteilung, was wiederum eine lokale Temperaturerhöhung begünstigt. Außerdem kann es infolge der Zerstäubungs- und Diffusionseffekte zur Bildung von Grenzschichten kommen, d. h. Schichten, die aus Substrat- und Schichtmaterial bestehen. Während der Bildung und des Wachstums der Keime beeinflussen die Ionen den kritischen Druck, die Anzahl und Mobilität der Keime, die Koaleszenz oder Epitaxie und im weiteren Verlauf des Schichtwachstums auch die Schichtstruktur und -morphologie; die Desorption der Beimischungsteilchen steigt an, und die wiederholte Zerstäubung wird aktiviert. Die Ionen beeinflussen auch die Schichtzusammensetzung, besonders bei der Abscheidung von Dotierungen oder während der Reaktionsprozesse. Das Eindringen von Ionen beim Beschichten kompliziert den Kondensationsvorgang. Für eine gezielte Änderung der Kondensationsbedingungen während der Ionenabscheidung müssen die passenden Prozeßparameter geschaffen werden. Dies setzt genaue Kenntnisse des Typs, der Geschwindigkeit und der Energie aller an der Kondensation teilnehmenden Teilchen und außerdem des Charakters der Teilchenwechselwirkung voraus. Die allgemeine Charakteristik des Ionenabscheidungsprozesses kann sich auf die Einschätzung des Energieaktivierungsgrades gründen.Item Open Access Anfangswachstumsstadien der epitaktischen Schichten aus Molekülströmen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die bekannten Verfahren zur Gewinnung perfekter Halbleiter-Einkristallschichten basieren auf der Gasphasenabscheidung unter den Bedingungen des Höchstvakuums. Die Erzeugung des Höchstvakuums ist jedoch mit bestimmten technischen Schwierigkeiten verbunden. Deshalb ist es interessant zu klären, unter welchen Bedingungen die Herstellung von hochwertigen Schichten in einem Vakuum von 1,3 x 10 hoch-4 Pa möglich ist. Im Anfangsstadium der epitaktischen Abscheidung bildet sich zwischen Substrat und Epitaxieschicht eine Oberflächenschicht, die über strukturelle und elektrophysikalische Eigenschaften verfügt, die sich sowohl von den Eigenschaften der Epitaxieschicht als auch des Substrats unterscheiden. Mit der Untersuchung des Epitaxieprozesses muß die Suche nach Herstellungsverfahren für besonders dünne (1 mikro m und weniger) homogene Halbleiterschichten mit ausreichenden Eigenschaften für die Herstellung von mikroelektronischen Bauelementen einhergehen. Ob es möglich ist, qualitativ hochwertige Epitaxieschichten herzustellen, wird im hohen Maße durch eine effektive Reinigung der Oberfläche des Halbleitersubstrats unmittelbar vor Beginn des Wachstumsprozesses bestimmt. Unter Berücksichtigung des oben Gesagten wurden von uns die Anfangswachstumsstadien und die Kristallisationsmechanismen besonders dünner Siliziumschichten im Vakuum in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Bearbeitung der Substratoberfläche untersucht. Dargestellt werden die Ergebnisse der elektronenmikroskopischen Strukturuntersuchungen und des RHEED-ex-situ-Verfahrens.Item Open Access Ionenaktivierte Filmkristallisation - Vorwort(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Vorwort und Inhaltsverzeichnis der russischen Veröffentlichung "Ljutovič, Abram Srulevič: Ionno-aktivirovannaja kristallizacija plenok". Taskent : FAN, 1982, 143 S.Item Open Access Physics of inhomogeneous nematic liquid crystals : colloidal dispersions and multiple scattering of light(1999) Stark, Holger; Trebin, Hans-Rainer (Prof. Dr.)The habilitation thesis deals with two interesting aspects of nematic liquid crystals with an inhomogeneous orientational order induced either by dispersed particles or by thermal director fluctuations. In the first part, the phenomenological description of the nematic phase and its topological defects are reviewed. The second part addresses the physics of nematic colloidal dispersions as a novel challenging type of soft matter. We first investigate the nematic environment of one particle with homeotropic boundary condition. Three possible structures are identified and discussed in detail; the dipole, the Saturn-ring and the surface-ring configuration. Secondly, we treat dipolar and quadrupolar two-particle interactions with the help of a phenomenological theory. Thirdly, we calculate the anisotropic Stokes drag of a particle in a nematic environment which determines its Brownian motion. We then turn our interest towards colloidal dispersions in complex geometries where we identify the dipolar configuration and study its formation. Finally, we demonstrate that surface-induced nematic order above the nematic-isotropic phase transition results in a strongly attractive but short-range two-particle interaction. Its strength can be controlled by temperature and thereby induce flocculation in an otherwise stabilized dispersion. In the third part we study multiple scattering of light from thermal fluctuations of the director. We use this scattering mechanism to test our generalized theory for the diffuse transport of light and its temporal correlations in random anisotropic media. Diffusing light constitutes a successful regime for accessing multiply scattered light. In diffusing-wave spectroscopy it is used to monitor the dynamics of turbid systems. We first provide a review of all the fascinating facets of multiply scattered light, and we introduce the basic theory of diffuse light transport in isotropic systems.