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Bachelor Astrid Pundt Epitaktische Nb-Schichten auf Saphirsubstraten

Das Ziel der Arbeit ist es, die Qualität (Epitaxie und Rauigkeit) von dünnen Niobschichten auf kommerziellen Saphirsubstraten durch eine thermische Oberflächenbehandlung zu verbessern. Dafür sollen die Substrate bei Temperaturen von 800 °C bis zu 1500°C ausgelagert werden um die vorhandene Oberfläche zu beeinflussen und die Terrassengröße zu erhöhen. Dies wird die Oberflächenmorphologie aufgetragenen Niobschichten verbessern, da auch hier die Terrassengröße erhöht und interne Defekte verringert werden.

Es sollen im Rahmen der Arbeit verschiedene Niobfilme mittels Kathodenstrahlsputtern in einer UHV-Anlage auf bearbeiteten und unbehandelten kommerziellen Substraten hergestellt werden. Die Änderungen in der Substrat- und Filmmorphologie durch die thermale Behandlung sollen durch UHV-Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht werden und in Hinblick auf die Qualität der Filme und die Terrassengröße dieser bewertet werden. Mittels XRD-Texturmessung soll die Epitaxie der Schichten auf dem Saphirsubstrat bestimmt werden. Eine Bestimmung des Einflusses der Schichtqualität auf H-induzierte mechanische Spannungen durch Messung der Substratkrümmung sollte an ausgewählten Schichten erfolgen. Diese Arbeiten unterstützen ein laufendes Projekt.