8 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009)
teren sollte diese Prüfung auf sauberen, gereinigten Oberflächen durchgeführt werden, um Beein- Kohlenstoff, be
trächtigung durch Fett (Fingerabdruck) und Schmutz zu vermeiden. Weitere Einflussfaktoren auf nung einiger nn
die kritische Last sind die Substrathärte und die Schichtdicke. Die Vergleichbarkeit der Scratchtest- |
Ergebnisse ist nur dann gegeben, wenn es sich um vergleichbare Schicht-Substratverbunde handelt.
Hier sind vor allem die Art des Schichtsystems, die Schichtdicke und die Oberflächenrauigkeit von
besonderer Bedeutung.
muschelförmige Abplatzungen kohäsives Schichtversagen
3 WEeiteri
3.1 Energied
Zusammensetz
Unter energiedi
plastische Deformation und Schichtdelamination aufgrund Fou Jualitativen
Ausbildung eines Rissnetzwerks adhidsivem Schichtversagens St offimongen n:
möglich [7]. Be
Bild 5: Versagensformen beim Scratchtest strahlung auf d
einem Si Einki
eigenleitenden
2.4 Rasterelektronenmikroskopie (REM) - Charakterisierung der Mikro- und Bruchstruk- stärkt werden. |
tur, sowie Schichtdickenbestimmung Vorteil des ED
. oo . Nachteilig ist d:
Rasterelektronenmikroskope arbeiten mit einem Elektronenstrahl zur Probenanalyse im Vakuum. Elemente mit ei
Es wird Elektronenstrahl wird mit Hilfe einer Elektrodenkathode erzeugt und zur Anode hin be- Es gibt drei ve
schleunigt. Durch nachfolgende elektromagnetische Linsen wird der Strahl auf die Oberfläche der einen lokalen B
zu untersuchenden Probe möglichst fein fokussiert. Ablenkspulen führen den Strahl über die Ober- verteilung der v
fliche der Probe. Synchron zur Strahlablenkung wird der Elektronenschreibstrahl einer Bildrohre reiche Teilchen
über den Bildschirm geführt. So werden Bildschirm und Probe gleichzeitig abgerastert. In der Probe Scan wird entla
werden in Abhängigkeit von der Beschleunigungsspannung und der Materialzusammensetzung Elemente festoe
Wechselwirkungen erzeugt. Darunter zählen unter anderem Sekundärelektronen (SE), Rückstreu- SIE
werden. Mit de:
elektronen (RE) und Röntgenstrahlung. Rückstreuelektronen entstehen durch Streuung des Elektro- nung der Eleme:
nenstrahls an der Probenoberfläche. Der Elektronenstrahl wird jedoch nicht nur reflektiert, sondern denzielle Chror
auch absorbiert. Die absorbierten Elektronen stoßen plastisch mit Elektronen aus dem Atomverband
zusammen und verlieren dabei ihre gesamte kinetische Energie. Dadurch wird zum einen das dazu-
gehörige Atom in einen angeregten Zustand versetzt und zum anderen das gestoßene Elektron aus
dem Kristallverband emittiert [4]. Diese Elektronen werden Sekundärelektronen (SE) genannt. Für
die Bilderzeugung wird über Detektoren der Strom der RE- oder SE-Elektronen gemessen. Dieser
Strom wird für die Steuerung der Helligkeit der Bildschirmpunkte verwendet. Derart entsteht auf
dem Bildschirm eine Abbildung der Probentopographie [5,6].
Wichtig für die Messung über Rückstreu- oder Sekundärelektronen ist, dass die Proben elektrisch
leitfähig sind. Daher werden nichtleitende Proben mit einem leitenden Material, z.B. Gold oder
