Plastische Deformation von amorphem Silizium unter Hochenergie-Ionenbestrahlung

Hedler, André

In dieser Arbeit werden die Wirkung einer Hochenergie-Ionenbestrahlung auf amorphes Silizium untersucht und die auf der Pikosekunden-Zeitskala und Nanometer-Längenskala auftretenden Effekte näher charakterisiert. Die experimentellen Ergebnisse zur ionenstrahlinduzierten plastischen Deformation und zum Spannungsaufbau werden makroskopisch über ein modifiziertes phänomenologisches viskoelastisches Maxwell-Modell beschrieben. In dieser quantitativen Analyse werden Symmetrieeigenschaften unter der Bestrahlung, Materialeigenschaften des Substrates sowie Ionen-Festkörper-Wechselwirkungsmechanismen berücksichtigt. Auf diese Weise konnte ein von Trinkaus et. al im Jahr 1995 vorgeschlagenes mikroskopisches viskoelastisches Modell zur Wirkung eines hohen elektronischen Energieeintrages auf Gläser für amorphes Silizium erweitert und verifiziert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen in ihrer Interpretation im Widerspruch zum bisher postulierten direkten Flüssig-Fest-Phasenübergang 1. Art und belegen vielmehr die Existenz eines zweistufigen Prozesses beim Abkühlen einer unterkühlten Silizium-Schmelze: eines Flüssig-Flüssig-Phasenübergangs 1. Art gefolgt von einem Glasübergang zum amorphen Silizium.

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Hedler, André: Plastische Deformation von amorphem Silizium unter Hochenergie-Ionenbestrahlung. 2006.

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