Die dynamische Leitfähigkeit dünner Metallfilme auf Diamant

Filme weniger Nanometer Dicke aus Chrom und Aluminium wurden im Ultrahochvakuum auf einer (100)-Diamantoberfläche hergestellt. Während des Wachstums wurde ihre dynamische Leitfähigkeit in-situ im infraroten (IR) Spektralbereich gemessen. Um ein Verständnis der die Leitfähigkeit bestimmenden Prozesse zu erlangen, wurden die gemessenen Spektren mit Hilfe des Drude- und des Drude-Smith-Modells interpretiert. Für Aluminium wurde Vollmer-Weber-Wachstum beobachtet. Es konnte gezeigt werden, dass die mittlere Filmdicke am Perkolationsübergang erwartungsgemäß stark von der Substrattemperatur abhängt. Das Verhalten der Chrom-Filme muss als ungewöhnlich bezeichnet werden: Unterhalb einer kritischen Dicke von etwa 2,5nm können die IR-Spektren nicht mit dem Drude-Modell beschrieben werden. Aus den Messungen bei verschiedenen Substrattemperaturen kann aber sowohl ein amorphes Wachstum, als auch Vollmer-Weber-Wachstum ausgeschlossen werden. Als ursächlich wird ein aus der Literatur bekannter Phasenübergang von fcc- zu bcc-Chrom angenommen. Die IR-Spektren der nanokristallinen fcc-Phase können mit dem Drude-Smith-Modell beschrieben werden.