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The investigations are based on structural studies of depth-profile variations in film texture, morphology, stress state and thermal properties by transmission electron microscopy, advanced X-ray diffraction, Raman and X-ray photoelectron spectroscopy, and atomic force microscopy as well as on micromechanical studies of deformation mechanisms by tension, compression and bending.
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Die Untersuchungen basieren auf Strukturstudien anhand von Schichttiefenprofilen mit Variationen in der Schichttextur, der Morphologie, dem Spannungszustand und den thermischen Eigenschaften, die mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie, Raman und Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie, Rasterkraftmikroskopie sowie mikromechanischen Untersuchungen von Verformungsmechanismen bei Zug-, Druck- und Biegebeanspruchung charakterisiert werden. Um die Effekte und Auswirkungen verschiedener Beanspruchungen der Schichten zu verstehen, werden typischerweise experimentelle Untersuchungen mit Hilfe von Nanoindentation unter Verwendung von Berkovich-, Cube-Corner- oder Kugel-Indentern durchgeführt, und mit analytischen und Finite Elemente Modellierungen kombiniert, um einen Einblick in das Spannungsfeld unterhalb der Indenterspitze zu erhalten. Die Ergebnisse erlauben die Anpassung des Spannungszustandes und der Spannungsgradienten in funktionalen nanokristallinen Einfach- und Multilagen-Schichten durch kontrolliertes Wachstum sowie durch neuartiges Schichtdesign. Dieser wissenschaftliche Ansatz stellt die Basis für ein wissensbasiertes Design von funktionalen Schichtsystemen mit verbesserter Leistung dar.
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