Oberflächenglättung im Sub-Nanometer-RMS-Bereich durch (reaktives) Ionenstrahlätzen

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Ein besseres Verständnis der Fundamentalprozesse bei der Toporaphieentwicklung von Festkörperoberflächen unter der Einwirkung niederenergetischer Ionen sowie die Optimierung ausgewählter Ionenstrahlätzprozesse ist das zentrale Anliegen dieses Teilprojekts. Die Arbeiten sollen insbesondere die Erschließung von niederenergetischen Ionenstrahlprozessen für die Glättung spezieller Materialoberflächen ermöglichen. Innerhalb der 1. Förderperiode standen Untersuchungen zur Entwicklung der Oberflächentopographie von verschiedenen III/V-Halbleitern, SiO2 (fused silica) und Si beim Ionenstrahlätzen im Mittelpunkt. Für alle diese Materialien gelang die Präparation von ultraglatten Oberflächen mit mittleren Rauigkeiten (rms) kleiner als 0.2 nm. Im Rahmen der beantragten 2. Förderphase konzentrieren sich die Arbeiten: (a) Untersuchungen zum Ionenstrahlätzen und -glätten von LTEM's ("low-thermal expansion materials"), SiC sowie auf Materialien gemäß der Erfordernisse der Teilprojekte 2, 4, 6, 7 und 8; (b) Vertiefung der Untersuchungen zu Topographieentwicklung beim Ionenstrahlätzen von Si und Quarz (Identifizierung der dominierenden Oberflächenrelaxationsprozesse, Vergleich von amorphem und einkristallinem Material); (c) Test und Optimierung der ionenstrahlgestützten Glättung unter Verwendung von Opferschichten und (d) Beiträge zum Aufbau einer universellen Anlage zur ionenstrahlgestützten Glättung mit und ohne Opferschichten.