Mechanical elastic constants of thin films determined by X-ray diffraction

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Organisationseinheiten

Abstract

Diese Arbeit beschreibt eine neue Methode um mechanische elastische Konstanten von polykristallinen dünnen Schichten mittels Röntgendiffraktion unter statischen Bedingungungen zu bestimmen. Die Methode basiert auf einer Kombination der Röntgendiffraktion Substratbiegungs- und der sinus quadrat psi Methode. Es wird gezeigt, wie man mechanische elastische Konstanten aus den röntgenographischen elastischen Konstanten, unter Berücksichtung der kristallinen und makroskopischen Anisotropie, extrapolieren kann. Es wird eine allgemeine Formel präsentiert, die es erlaubt einen kristallographischen Reflex hkl, und seinen zugehörigen röntgenographischen Anisotropiefaktor 3 Gamma hkl, zu bestimmen, bei dem die mechanische Dehnung gleich der röntgenographischen Dehnung ist. Die Methode wird auf die Schichtsysteme Cu/Si(100), CrN/Si(100) und TiN/Si(100) bei Raumtemperatur angewandt. Es wird gezeigt, dass für fasertexturierte Materialien der 3 Gamma hkl Wert unterschiedlich zu dem vorhergesagten 3 Gamma hkl = 0.6 Wert für makroskopisch isotrope Materialien ist. Der Wert 3 Gamma hkl hängt von der Textur, der Texturschärfe, sowie vom Mengenanteil der zufällig orientierten Kristallite ab. Der Vorteil der neuen Methode liegt darin, dass mechanische Moduli zerstörungsfrei bestimmt werden können und volumengemittelte Werte darstellen.

Details

Titel in ÜbersetzungErmittlung mechanischer elastischer Konstanten dünner Schichten mittels Röntgendiffraktion
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2008