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Gesicherte Interpretationen der FTIR-Reflexionsspektren von SiC–CVD-Schichten durch Spektrensimulation

  • Wulf Grählert EMAIL logo and Volkmar Hopfe
Published/Copyright: January 13, 2022
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Abstract

Anhand des Schichtsystems SiC auf Graphit, hergestellt durch ein Chemical-vapour-deposition (CVD) Verfahren, wurde die Anwendung der Fourier-Transform-Infrarot (FTIR)-Reflexionsspektroskopie als zerstörungsfreie Methode zur Probencharakterisierung demonstriert. Dabei zeigte sich, dass neben den in der Probe enthaltenen Materialien die Topologie des Schichtsystems maßgeblich die Reflexionsspektren beeinflusst und eine herkömmliche Spektreninterpretation sogar unmöglich macht. Spektrensimulationen auf Basis eines die Probe adäquat beschreibenden optischenModells ermöglichen es, aus den gemessenen Reflexionsspektren Informationen über Schichtzusammensetzung und Probenaufbau zu gewinnen. Dabei wurde die Interface-Rauheit im optischen Modell durch Effektiv-Medien-Modelle beschrieben.

Abstract

Infrared reflection spectroscopy as non-destructive characterization method has been applied for the interpretation of SiC coatings deposited by chemical vapour deposition (CVD). Additional spectral features caused by sample topology make worse a conventional interpretation of the reflectance spectra. Simulation calculations using an adequate optical model allow the separation of the absorption properties of coating and the topology of the sample. Thereby, the surface roughness of SiC coatings have been considered in the optical model using an effective media approximation.


Wulf Grählert Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Winterbergstr. 28, D-01277 Dresden, Germany Fax: +49 351 2583 300

Dedicated to Professor Dr.-Ing. Dieter Neuschütz on the occasion of his 65th birthday


Literatur

1 Deschanvres, J.L.; Vaca, J.M.; Joubert, J.C.: J. Physique IV 5 (1995) 1029.Search in Google Scholar

2 Denisse, C.M.M.; Troost, K.Z.; Habrake, F.; v. der Weg, W.F.; Hendriks, M.: J. Appl. Phys. 60 (1986) 2543.10.1063/1.337118Search in Google Scholar

3 Rosenthal, P.: Laser Focus World (1998) 173.Search in Google Scholar

4 Kobayashi, N.; Nakamura, Y.; Goto, H.; Homma, Y.: J. Appl. Phys. 73 (1993) 4637.10.1063/1.352758Search in Google Scholar

5 Naoumidis, A.; Brennfleck, K.: Fresenius J. Anal. Chem. 341 (1991) 235.10.1007/BF00321554Search in Google Scholar

6 Abeles, F.: Advanced Optical Techniques, North Holland, Amsterdam (1987).Search in Google Scholar

7 Harbecke, B.: Appl. Phys. B 39 (1986) 165.10.1007/BF00697414Search in Google Scholar

8 Choyke, W.J.; Palik, E.D.: Silicon Carbide (SiC), in: E.D. Palik (ed.) Handbook of Optical Constants of Solids, Academic Press, Boston (1991) 587.10.1016/B978-0-08-054721-3.50031-9Search in Google Scholar

9 Chen, L.; Goto, T.; Hirai, T.: J. Mater. Sci. 25 (1990) 4273.10.1007/BF00581084Search in Google Scholar

10 Falk, M.; Karunanithy, S.: Mater. Sci. Eng. A 114 (1989) 209.10.1016/0921-5093(89)90861-7Search in Google Scholar

11 DiGregorio, J.F.; Furtak, T.E.: J. Appl. Phys. 73 (1993) 8506.10.1063/1.353403Search in Google Scholar

12 Catherine, Y.; Turban, G.: Thin Solid Films 60 (1979) 193.10.1016/0040-6090(79)90189-5Search in Google Scholar

13 Hench, L.L.; Ohuchi, F.; Freiman, S.W.; Wu, C.C.; McKinney, K.R.: Ceram. Eng. Sci. Proc. 1 (1980) 318.10.1002/9780470291030.ch2Search in Google Scholar

14 Yavuz, B.O.; Hench, L.L.: Ceram. Eng. Sci. Proc. 3 (1982) 596.10.1002/9780470318782.ch15Search in Google Scholar

15 Holm, R.T.; Klein, P.H.; Nordquist, P.E.R.: J. Appl. Phys. 60 (1986) 1479.10.1063/1.337275Search in Google Scholar

16 Friedrich, M.; Morley, S.; Mainz, B.; Deutschmann, S.; Zahn, D.R.T.; Offermann, V.: phys. status solidi (a) 145 (1994) 369.10.1002/pssa.2211450217Search in Google Scholar

17 Zhizhin, G.N.: Mikrochim. Acta [Wien] III (1987) 297.10.1007/BF01201696Search in Google Scholar

18 Zhizhin, G.N.; Vinogradov, E.A.; Moskalova, M.A.; Yakovlev, V.A.: Appl. Spectrosc. Rev.18 (1982–83) 171.10.1080/05704928208055768Search in Google Scholar

19 Ruppin, R.: Surf. Sci. 34 (1973) 20.10.1016/0039-6028(73)90184-2Search in Google Scholar

20 Engelbrecht, F.; Helbig, R.: Phys. Rev. B 48 (1993) 698.10.1103/PhysRevB.48.15698Search in Google Scholar

21 Niklasson, G.A.; Granqvist, C.G.; Hunderi, O.: Appl. Opt. 20 (1981)26.10.1364/AO.20.000026Search in Google Scholar PubMed

22 Heilmann, A.; Kampfrath, G.; Hopfe, V.: J. Phys. D 21 (1988) 986.10.1088/0022-3727/21/6/020Search in Google Scholar

23 Aspnes, D.E.; Theeten, J.B.; Hottier, F.: Phys. Rev. B 20 (1979) 3292.10.1103/PhysRevB.20.3292Search in Google Scholar

24 Granqvist, C.G.; Hunderi, O. : Phys. Rev. B 18 (1978) 2897.10.1103/PhysRevB.18.2897Search in Google Scholar

25 Bruggeman, D.A.G.: Ann. Physik 24 (1935) 636.10.1002/andp.19354160705Search in Google Scholar

26 Maxwell Garnett, J.C.: Phil. Trans. Roy. Soc. London 203 (1904) 385.Search in Google Scholar

27 Teschner, U.: phys. status solidi (a) 121 (1990) 641.10.1002/pssa.2211210237Search in Google Scholar

Received: 2001-05-23
Published Online: 2022-01-13

© 2001 Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 25.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/ijmr-2001-0214/html
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