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Seite 76____________________________________________________5 Experimentelle Ergebnisse Abb. 5-7: Phasenkontrast Tapping-Mode Scans der aluminiumbedampften BoPP-Industriemuster: Einfluss der Plasmavorbehandlung Messfläche 1x1 µm2; a) nicht vorbehandeltes Muster OD 2,1b) plasmavorbehandeltes Muster OD 2,1 = 2,70 nm = 2,84 nm Ra Ra Abb. 5-8: Phasenkontrast Tapping-Mode Scans der aluminiumbedampften BoPP-Industriemuster: Einfluss der Schichtdicke Messfläche 1x1 µm2; c) plasmavorbehandeltes Muster OD 2,1d) plasmavorbehandeltes Muster OD 3,0 = 2,84 nm = 4,68 nm Ra Ra
Die AFM-Bilder dieser Muster wurden im Phasenkontrast-Modus des Tapping-Mode aufgenommen. Dadurch ergibt sich eine deutlichere Abbildung der Grenz- und Randbereichen der Körner. Eine Größenauswertung wird somit vereinfacht. Betrachtet man die Bilder a) und b), so fällt kein signifikanter Unterschied auf. Lediglich die Ränder der Körner sind bei der aufgedampften Schicht auf plasmavorbehandelter BoPP-Folie verwaschener und weniger ausgeprägt. Dies kann auf eine durch die Vorbehandlung erhöhte Haftung und die damit verbundene Bildung dichterer Schichten zurückzuführen sein. Sowohl die Form als auch die Größe der Körner ist in beiden 77 Aluminiumschicht_____________Seite aufgedampften der Schichtstruktur zur Untersuchungen 5.4 Darstellungen nahezu gleich. Die mittlere Korngröße wurde für beide Muster zu 32, 5 ± 5, 3 nm bestimmt. Bilder c) und d) lassen eine deutliche Zunahme der Korngröße bei der Schichtdickenerhöhung erkennen. So steigt die mittlere Korngröße von 32, 5 ± 5, 3 nm bei der dünnen plasmavorbehandelten Schicht mit optischer Dichte OD 2,1 auf Werte von 51, 8 ± 8, 3 nm bei Schichten mit einer optischen Dichte OD von 3,0 an. Damit verbunden ist eine Zunahme der Höhenunterschiede, sprich der Rauigkeit der Schichten. Es lässt sich somit festhalten, dass die aufgedampften Aluminiumschichten in polykristalliner Form vorliegen. Eine Zunahme der Schichtdicke führt zu einer Vergrößerung der Körner in der Schicht. Ein signifikanter Einfluss der Plasmavorbehandlung der Substratfolie ist nicht zu erkennen. Die Aluminiumverdampfungsrate bestimmt damit die abgeschiedene Korngröße, während die Aufdampfrate sowie die Vorbehandlung nur eine untergeordnete Rolle spielt. 5.4.1.2 Untersuchungen zur Rauigkeit der aufgedampften Schichten In wie weit die Rauigkeit der aufgedampften Schichten von der optischen Dichte und damit der Korngröße abhängt, lässt sich anhand Abb. 5-9 ablesen. Zur Erläuterung der Probenbezeichnungen sei an dieser Stelle nochmals auf Tab. 5-2, S. 62 verwiesen. Die arithmetische Rauigkeit ist nach DIN 4760 definiert als das arithmetische Mittel der absoluten Werte der Profilabweichung innerhalb des Bezugsbereichs. Es gilt somit: Ra = – ----------------------------------------------------------- ( , ) hmittel xiyj (5-2) h ( , ) 1 mit = -------------------------------------- (5-3) , ij Ra xiyj n2 ∑n h h(xi,yj) stellt hierbei die an verschiedenen Positionen gemessene absolute Höhe, die über den gesamten Bereich gemittelte Höhe und n die Zahl der einzelnen Messpunkte hmittel ij , 1 = n2 dar. hmittel ∑n
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Lehrstuhl für Feststoffund Grenzfl
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