AFM-Untersuchungen zu adhäsiven Wechselwirkungen an einkristallinem Si und voroxidiertem SiC in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte

Abstract

Der chemische Aufbau von unbehandelten und thermisch oxidierten 6H‐SiC‐Einkristalloberflächen wurde mit Hilfe der Augerelektronenspektroskopie analysiert und das Benetzungsverhalten der Oberflächen durch Wasser mit dem Verfahren des „ruhenden‐Tropfens”︁ untersucht. Messungen der Adhäsionskraft zwischen Si‐Spitzen und den Probenoberflächen in Abhängigkeit von der Luftfeuchte wurden mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops durchgeführt. Bei geringer Luftfeuchte hing die Adhäsionskraft von der für die Voroxidation gewählten Glühtemperatur ab. Dies wurde primär auf die von der Voroxidation abhängigen unterschiedlichen Si4C4O4‐Volumenanteile in den amorphen, stöchiometrischen SiO2‐Oberflächenschichten zurückgeführt. Aufgrund der verschiedenen Benetzungseigenschaften der Proben nahm die Adhäsionskraft mit zunehmender Luftfeuchte unterschiedlich stark ab.