Eine Elektronenstrahltechnologie zur Herstellung dünner Schichten hoher Reinheit

In der Arbeit wird das Elektronenstrahlverdampfen von Metallen in einem Vakuumsystem untersucht, welches eine zusätzliche innere Kammer aufweist. Diese ist mit der äußeren Kammer durch eine Öffnung geringer Leitfähigkeit verbunden, durch die ein begrenzter Gasaustausch erfolgen kann. In der inneren Kammer werden Bedingungen realisiert, die mit den Kondensationsbedingungen dünner Schichten im Ultrahochvakuum identisch sind. Die experimentelle Überprüfung der theoretischen Resultate erfolgt auf dem Wege von Strukturuntersuchungen und der Bestimmung der Supraleitfähigkeit von Niobschichten, die durch Elektronenstrahlverdampfung in einer geschlossenen Kammer auf Substraten aus Sitall und Polykor erhalten wurden, wobei der Druck in der Basiskammer in der Größenordnung von 10 −4 bis 10 −5 mm Hg lag. Die Strukturuntersuchungen erfolgen mit Methoden der Durchstrahlungselektronenmikroskopie und der Reflexionselektronographie mit Hilfe eines Elektronenmikroskopes hoher Auflösung. Bei der durchgeführten Analyse der erhaltenen Niobschichten konnten keine Fremdstoffe nachgewiesen werden. Bei einer Vergrößerung der Schichtdicke von 0,2 auf 3,5 μm ändert sich die Schichtstruktur von einer amorphen in eine polykristalline bzw. texturierte. Es wird gezeigt, daß die mittels Elektronenstrahlverdampfung im Vakuumsystem vom geschlossenen Typ erhaltenen Schichten sich bezüglich ihrer Supraleitfähigkeit nur geringfügig von im Ultrahochvakuum abgeschiedenen einkristallinen Schichten unterscheiden.