Röntgenographische Strukturuntersuchungen an mittels PVD-Verfahren hergestellten Hartstoffschichten:
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I. EINLEITUNG UND ZIELSTELLUNG. 6
II. ROENTGENTHEORETISCHE GRUNDLAGEN. 9
1. GRUNDLAGEN DER ROENTGENBEUGUNG. 9
1.1. STREUUNG VON ROENTGENSTRAHLEN, LAUE-GLEICHUNGEN. 9
1.2. BRAGGSCHE GLEICHUNG.11
1.3. AUFNAHME DER MESSWERTE .13
2. INTENSITAET EINES ROENTGENPEAKS .13
2.1. ATOMFAKTOR.13
2.2. STRUKTURFAKTOR.14
2.3. TEMPERATURFAKTOR ODER DEBYE-WALLER-FAKTOR.15
3. BREITE UND GESTALT VON ROENTGENREFLEXEN.16
3.1. INSTRUMENTELLE FAKTOREN.17
3.1.1. STRAHLUNG.17
3.1.2. GEOMETRISCHE URSACHEN .17
3.2. STRUKTURELLE FAKTOREN. 18
3.2.1. KRISTALLITGROESSE: SCHERRER-GLEICHUNG.18
3.2.2. DEFEKTE DER GITTERSTRUKTUR. MIKROSPANNUNGEN.19
3.2.3. WINKELABHAENGIGKEIT.20
3.2.4. METHODE VON KOCHENDOERFER .20
3.2.5. KORREKTUR DER INTEGRALEN BREITEN.21
3.2.6. STOKES-KORREKTUR.23
3.3. ERMITTLUNG VON PEAKGESTALT UND LAGE DES GLANZWINKELS.24
3.3.1. SCHWERPUNKTBESTIMMUNG.24
3.3.2. PEAKFITTING UND KORREKTUR DER INTEGRALEN BREITEN (FORTSETZUNG) .
. 24
3.4. DAS VERFAHREN VON WARREN UND AVERBACH .28
3.4.1. PROBLEME BEI DER PRAKTISCHEN ANWENDUNG DER METHODE VON
WARREN
UND AVERBACH .32
4. ROENTGENOGRAPHIFCHE SPANNUNGSMESSUNG MIT DER SIN
2I/--METHODE .32
5. BESONDERHEITEN BEI DER ROENTGENSTRUKTURANALYSE AN DUENNEN SCHICHTEN .35
6. PRAEZISIONSBESTIMMUNGEN DER GITTERPARAMETER.36
7. PHASENANALYSE.37
III. NITRIDE DER ELEMENTE DER IV. NEBENGRUPPE.38
1. ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN .38
2. KRISTALLSTRUKTUREN
39
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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3. KRISTALLCHEMIE .41
3.1. KOVALENTE BINDUNG.41
3.2. IONISCHE BINDUNGSKOMPONENTE.41
3.3. METALLBINDUNG.41
3.4. VAKANZEN AUF STICKSTOFFGITTERPLAETZEN .42
IV. EXPERIMENTE UND DISKUSSION.43
1. TITANNITRIDSCHICHTEN . 43
1.1. ALLGEMEINES.43
1.2. MAGNETRON-SPUTTERING VON TIN BEI NIEDRIGEN TEMPERATUREN.44
1.2.1. BESCHICHTUNGSPROZESS .44
1.2.2. UNTERSUCHUNGSMETHODEN.46
1.2.3. RESULTATE .47
1.2.3.1. WACHSTUMSRATE.47
1.2.3.2. SCHICHTZUSAMMENSETZUNG UND HAERTE .47
1.2.3.3. SCHICHTMORPHOLOGIE.49
1.2.3.4. KRISTALLOGRAPHISCHE PHASEN.SO
1.2.3.5. KRISTALLITGROESSEN UND MITTLERE SCHWANKUNGEN DER D^, . . 52
1.2.3.6. TEXTUREN.54
1.2.3.7. GITTERPARAMETER.55
1.2.3.8. SPANNUNGSMESSUNGEN.56
1.3. EINFLUSS DER LAGE DER SUBSTRATE RELATIV ZUM TARGET AUF DIE
SCHICHTEIGEN
SCHAFTEN . 58
1.3.1. ABSCHEIDEBEDINGUNGEN.59
1.3.2. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE.59
1.3.3. RESULTATE DER ROENTGENUNTERSUCHUNGEN.60
1.3.3.1. TEXTUREN.60
1.3.3.2. KRISTALLITGROESSEN.61
1.3.3.3. GITTERPARAMETER.62
1.4. VARIATION DER BIASSPANNUNG.63
1.4.1. ZIELE UND ABSCHEIDEBEDINGUNGEN.63
1.4.2. SCHICHTZUSAMMENSETZUNG UND HAERTE.64
1.4.3. ERGEBNISSE DER ROENTGENOGRAPHISCHEN UNTERSUCHUNGEN .66
1.4.3.1. KRISTALLITGROESSEN UND MIKROSPANNUNGEN.66
1.4.3.2. TEXTUREN.67
1.4.3.3. GITTERPARAMETER.68
1.5. TEMPERVERSUCHE.69
1.5.1. ALLGEMEINES .69
1.5.2. ROENTGENOGRAPHISCHE IN .'/-MESSUNGEN.69
1.5.2.1. MESSPROZEDUR.69
1.5.2.2. MESSERGEBNISSE.71
1.5.3. TEMPERVERSUCHE IM VAKUUM.73
1.6. DISKUSSION.75
1.6.1. IN JIFK-TEMPERVERSUCHE . 75
1.6.1.1. RELAXATIONSPROZESSE IN 111 -RICHTUNG.75
1.6.1.2. LINEARE THERMISCHE AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN.79
1.6.2. EINFLUSS DES STICKSTOFFPARTIALDRUCKS AUF DIE SCHICHTEIGENSCHAF
TEN .82
1.6.2.1. HAERTE, MORPHOLOGIE, KRISTALLITGROESSEN UND TEXTUREN . 82
1.6.2.2. KRISTALLOGRAPHISCHE PHASEN.82
1.6.2.3. SCHICHTSPANNUNGEN.83
1.6.2.4. GITTERVERZERRUNGEN.84
1.6.2.4.1. DER FALL AO
,U AO200 . 84
1.6.2.4.2. DER FALL AO200 AO1" .86
1.6.2.4.3. ELASTISCHE KONSTANTEN .87
1.6.3. ABHAENGIGKEIT DER SCHICHTEIGENSCHAFTEN VOM SUBSTRATORT.87
1.6.4. EINFLUSS DER BIASSPANNUNG .88
2. ZIRKONIUM- UND ZIRKONIUMNITRIDSCHICHTEN.90
2.1. ALLGEMEINES.90
2.2. HERSTELLUNGS- UND SCHICHTPARAMETER . . . .90
2.3. ROENTGENSTRUKTURUNTERSUCHUNG.92
2.3.1. ALLGEMEINES .92
2.3.2. ZR-ZRN-UEBERGANG.93
2.3.3. UEBERSICHT, TEXTUREN.96
2.3.4. GITTERPARAMETER .97
2.3.5. SPANNUNGSMESSUNG .98
2.3.6. KRISTALLITGROESSEN .99
2.4. DISKUSSION.99
2.4.1. KRISTALLITGROESSEN, TEXTUREN, HAERTE.99
2.4.2. GITTERVERZERRUNG.100
2.4.2.1. VERGLEICH VON ZR- UND TI-SCHICHTEN. 100
2.4.3.2. VERGLEICH VON ZRN- UND TIN-SCHICHTEN. 101
3. TITAN-BOR-NITRI ^-SCHICHTEN.102
3.1. ALLGEMEINES.102
3.2. ABSCHEIDEVERFAHREN UND -BEDINGUNGEN. 102
3.3. EXPERIMENTELLE RESULTATE .104
3.3.1. SCHICHTZUSAMMENSETZUNG UND HAERTE. 104
3.3.2. VERSCHLEISSMESSUNGEN (BOHRERTEST). 105
3.3.3. ROENTGENSTRUKTURUNTERSUCHUNGEN. 106
3.3.3.1. KRISTALLOGRAPHISCHE PHASEN, TEXTUREN . 107
3.3.3.2. KRISTALLITGROESSEN UND MIKROSPANNUNGEN. 108
3.3.3.3. GITTERPARAMETER. 108
3.4. DISKUSSION.109
3.4.1. DER EINFLUSS VON CB AUF DIE SCHICHTSTRUKTUR. 109
3.4.2. EINFLUSS DER SCHICHTSTRUKTUR AUF HAERTE UND VERSCHLEISS. 110
V. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK. 111
VI. LITERATURVERZEICHNIS
. 113 |
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