Untersuchung von metallhaltigen amorphen Kohlenwasserstoff-Nanokompositen mittels Rastersondenmikroskopie und Röntgenkleinwinkelstreuung

Metallhaltige amorphe Kohlenwasserstoffschichten (Me-C:H) sind aufgrund ihrer ausgezeichneten mnechanisch-tribologischen Eigenschaften, sowie ihrer über 12-14 Größenordnungen einstellbaren elektrischen Leitfähigkeit, ein für industrielle Anwendungen besonders interessantes Schichtsystem. Während der Herstellung in einem Sputter-CVD-Prozess kommt es zu einer Kondensation des Metalls in kleine, einige Nanometer große Partikel, die in eine dreidimensional vernetzte Kohlenwasserstoffmatrix eingebettet sind. Für das Verständnis der mechanischen und elektrischen Eigenschaften ist es notwendig, diese Nanostruktur zu verstehen, insbesondere Abstände und Größenverteilungen der metallhaltigen Partikel als Funktion des Metallgehaltes zu bestimmen. Dazu wurden als unabhängige Methoden die Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskopie (STM/AFM), sowie die anomale Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) angewandt. Beide Methoden zeigen qualitativ übereinstimmende Ergebnisse und geben quantitative Informationen über die Verteilung der Partikelradien. In einigen Fällen zeigen die SAXS-Messungen Hinweise auf bimodale Radienverteilungen.