Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...

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