250 Prakt. Met. Sonderband 47 (2015)
Hz beträgt. Bei der Simulation wurden alle Material- und Messparameter konstant gehalten, ere
während die Viskosität von 10" Pa s auf einen Messwert von 1,93 mPa s [11] erniedrigt wurde. Die jeer
Schichtviskositit hat fiir Schichten von 4 um demnach einen nicht zu vernachlässigbaren Einfluss
auf die Enthalpiebestimmung. Sie kann die gemessenen Frequenzsprünge aber nicht vollständig
erklären. Ursache der hohen der Frequenzsprünge könnten zusätzliche mechanische Spannungen in
der Grenzfläche Elektrode/Zinn-Schicht sein, die durch unterschiedliche Gitterparameter,
thermische Ausdehnung oder Interdiffusion entstehen [12]. Abnehmende Konzentrationsgradienten
zwischen Elektrode und Zinn-Schicht verringern die Triebkräfte der Interdiffusion mit jedem
Aufschmelzvorgang, weshalb die zusätzlichen Spannungen abnehmen könnten und die gemessenen
Frequenzsprünge kleiner werden. Die Messung sollte unter Nutzung dünnerer Schichten fortgeführt N
werden.
5 Zusammenfassung a
Der Einfluss der Schichtdicke auf die Charakterisierung der thermodynamischen Eigenschaften ee
dünner Schichten mit dem TFC ist anhand von Zinn-Dünnschichten untersucht worden. Für Proben wa
bis zu Schichtdicken von 1,4 um konnten nach dem ersten Aufschmelzvorgang keine weiteren iy
Frequenzspriinge am Schmelzpunkt von Zinn detektiert werden. Mit SIMS-Analysen konnte Sta
gezeigt werden, das Platin- und Rhodium-Atome unter Berücksichtigung der in Abschnitt 4.2 fv 2
genannten Einschränkungen in die Zinn-Schichten eindiffundiert sind. Die Legierungsbildung Ld
könnte den Schmelzpunkt der Dünnschicht stark erhöht haben. Für Proben mit Schichtdicken io
größer als 2 um wurden reversibel Frequenzspriinge am Schmelzpunkt von Zinn gemessen. Daraus WO
berechnete Schmelzenthalpien (Beispiel: durchschnittlich 138,3 J/g für Probe 4) liegen aber deutlich oY
iber den Literaturwerten [8]. Die Simulation ergab, dass der Einfluss der Viskosität der a
Dünnschichten am Schmelzpunkt nicht allein für die hohen Frequenzsprünge verantwortlich ist.
Wahrscheinlicher ist, dass zusätzliche mechanische Spannungen in der Grenzfläche Elektrode/Zinn-
Schicht den Frequenzsprung erhöhen. I
6 Literaturverzeichnis
[1] H. Wulfmeier, D. Albrecht, S. Ivanov, J. Fischer, S. Ulrich, A. Bund, H. Fritze, J. Maer.
Sci., 2013, 48, 6585- 6596
[2] H. Wulfimeier, D. Albrecht, S. Ivanov, A. Bund, H. Fritze, Proceedings Dresdner Sensor-
Symposium 2013, 2013, 34- 39 Lo!
[3] H. Wulfmeier, D. Albrecht, S. Ivanov, J. Fischer, S. Ulrich, A. Bund, H. Fritze, J.
Electrochem. Soc., 2015, 4, A727- A736 k
[4] Fritze H, Meas. Sci. Technol., 2011, 22, 012002- 012030
15] A. Bund, G. Schwitzgebel, Anal. Chem. Acta, 1998, 364, 189- 194
0] G. Sauerbrey, Z. Phys., 1959, 1535, 206- 222
t/] E. Benes, J. Appl. Phys, 1984, 56, 608- 626
's] D.R. Lide (Ed.), CRC Handbook Chem. Phys. 84th ed., 2003, 6-128
[9] V. Grolier V, R. Schmid-Fetzer, J. Al. Comp., 2008, 450, 264-271
[10] C.E. Reed, K. Kanazawa, J.H. Kaufman, J. Appl. Phys., 1990, 68, 1993-2001
[11] Kehr M, Dissertation an der TU Chemnitz, 2009, 53
[12] R. Koch, J. Phys. Con. Mat., 1994, 6, 9519-9550
