Kristall und Technik: Band 7, Heft 6 [Reprint 2022 ed.] 9783112653364

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6

Kristall und Technik

Crysta I Research and Technology

Akademie-Verlag • Berlin

6. Heft • 7. Jahrgang • 1972

Hinweise für die Autoren Die Zeitschrift „Kristall und Technik" nimmt folgende Veröffentlichungen auf: Originalarbeiten, Zusammenfassungen, kurze Mitteilungen, Buchbesprechungen, bevorzugt in englischer Sprache. Alle zum satzreifen Manuskript gehörenden Unterlagen sind beizufügen. Das Manuskript soll in Maschinenschrift im Format A 4 (21 x 29,7 cm) auf weißem, tintenfestem Papier, einseitig, mit zweizeiligem Abstand der Zeilen und einem linken freien Rand von 3 cm geschrieben sein. Die Manuskriptblätter sollen fortlaufend ab „1" numeriert werden. Noch nicht für den Druck überarbeitete Vortragsmanuskripte werden in der Regel nicht angenommen. Der Kopf des Manuskriptes soll folgende Zeilen enthalten: Abgekürzte Vornamen und den Familiennamen des Verfassers, genaue Bezeichnung der Arbeitsstelle des Verfassers, Überschrift der Arbeit. Der Arbeit ist eiue Zusammenfassung in der Original- und einer Fremdsprache (deutsch, englisch, französisch oder russisch) voranzustellen. Formeln, Zeichen, Buchstaben usw., für die keine Schreibmaschinentypen vorhanden sind, müssen deutlich lesbar mit Tinte geschrieben sein. Nomenklatur des Chemischen Zentralblattes benutzen. O als Null ist mit der Schreibmaschini einfach zu unterstreichen, der Großbuchstabe O nicht. Die Absätze sind deutlich im Manuskript zu kennzeichnen (durch Einrücken von mindestens 3 Anschlägen). Für die Auszeichnung des Manuskriptes ist zu beachten: Überschriften im Text und zum Beginn des Beitrages sind übersichtlich anzuordnen und nur durch eine einfache Unterstreichung kenntlich zu machen "tabellenüberschriften sind nicht besonders kenntlich zu machen, sie werden normal gesetzt. Aus Zeichnungen innerhalb des Textes werden in der Regel von der Redaktion erledigt. Es bedeuten: h e l l r o t — = blau

Kapitälchen = kursiv

hellrot

= Kleindruck senkrechter roter Strich am linken Manuskriptrand.

Tabellen sind gesondert als Manuskript zu schreiben und am Schluß des Beitrages einzuordnen. Fußnoten sind auf gesondertem Blatt fortlaufend numeriert aufzuführen. Abbildungen [„Fig." ( = Figur)) sind als reproduzierbare Vorlagen dem Manuskript in gesondertem Umschlag beizulegen. Fotos sind auf weißem Hochglanzpapier und im Mindestformat von 6 x 6 cm zu liefern. Bildausschnitte und eventuell noch vorzunehmende Beschriftungen sind auf einem auf dem Foto angebrachtem Deckblatt aus durchsichtigem Material zu vermerken. Die Größen aller Fotos und deren Vcrkleinerungsmaßstäbe sind nach Möglichkeit einheitlich zu halten. Alles Nebensächliche bei Halbtonbildern bitte weglassen und von einer Vergrößerung der Vorlagen absehen. Strichzeichnungen genügen als gut lesbare Skizzen. Auf der Rückseite der Abbildungsvorlagen sind anzugeben: Nummer der Figur, Name des Autors bzw. der Autoren, abgekürzter Beitragstitel, gewünschte Grüße der Figur im Druck in Zehntel-Angaben, z. B. 9/10, 8/10,5/10 usw. Bildunterschriften sind auf einem gesondertem Blatt aufzuführen. Die Literatur soll ohne Bezifferung am Ende der Arbeit in alphabetischer Reihenfolge der Autorennamen aufgeführt werden. Im Text zitierte Autorennamen gelten als Literaturhinweis. Die Literaturzitate sollen folgende Abgaben enthalten: Bei Büchern z. B.: RAST, K.: Physikalisch-chemische Rechnungen, Berlin 1958 bei Zeitschriften z. B.: KRAUSE, H. N., MÜLLER, K.: Kristall u. Technik 1, 70 (1966). Für jede veröffentlichte Arbeit werden 50 Sonderdrucke vom Verlag kostenlos abgegeben. Sind mehrere Autoren gemeinsam an einem Beitrag beteiligt, so erhalten sie insgesamt 50 Sonderdrucke kostenlos. Die Bestellung weiterer Sonderdrucke gegen Berechnung, jedoch nur bis zu einer Anzahl von 200 Stück, muß mit der Einsendung des Manuskriptes der Hauptschriftleitung bekanntgegeben werden.

Kristall und Technik Crystal Research and Technology Zeitschrift

für experimentelle

und technische

Kristallographie

GEGRÜNDET

VON

W. K L E B E R und H. N E E L S HERAUSGEGEBEN

VON

H. NEELS, Leipzig UNTER MITWIRKUNG

VON

£. B A R T A , Prag; F. B E R T A U T , Grenoble G. B L I Z N A K O V , Sofia; J . B Ö H M , Berlin 0 . B R Ü M M E R , Halle; H.-J. B U N G E , Dresden J . C H O J N A C K I , Krakow V. A. F R A N K - K A M E N E T Z K I J , Leningrad P. G Ö R L I C H , J e n a ; J . H E Y D EN R E I C H , Halle L. I C K E R T , Berlin; R. K A I S C H E W , Sofia R. K E R N , Marseille; L. K O S T O V , Sofia K. M E Y E R , Jena I. S. R E S , Moskau; N. N. § E F T A L \ Moskau G. E. R. S C H U L Z E , Dresden D. S C H U L Z E , Dresden; N. N. S I R O T A , Minsk 1. T A R J A N , Budapest; E. T H I L O , Berlin O. M. T 0 D E S, Leningrad A. A. T S C H E R N O V , Moskau K.-TH. W I L K E , Berlin W. A. W O O S T E R , Cambridge

BAND 7 - H E F T 6

HAUPTSCHRIFTLEITUNG

1972

Akademie-Verlag

H. NEELS, Leipzig

• Berlin

Mit Beiträgen zur Arbeitstagung "Mikrosonde" vom 21. bis 23. Januar 1971 in Berlin, DDR.

& H e r a u s g e b e r u n d v e r a n t w o r t l i c h f ü r d e n I n h a l t P r o f e s s o r D r . HERMANN NEELS, 703 Leipzig, S c h a r n h o r s t s t r a ß e 20, F e r n r u f : 3 2 5 1 9 , 3 1 0 3 2 b z w . 7254 M a c h e r n , Z e i t i t z e r W e g 25, F e r n r u f : B r a n d i s 452. V e r l a g : A k a d e m i e - V e r l a g G m b H , 108 B e r l i n , L e i p z i g e r S t r a ß e 3—4, F e r n r u f : 22 0441, T e l e x - N r . 112020, P o s t s c h e c k k o n t o : B e r l i n 3 5 0 3 1 . Die Z e i t s c h r i f t „ K r i s t a l l u n d T e c h n i k " e r s c h e i n t m i t 12 H e f t e n i m J a h r . B e s t e l l n u m m e r : 1082/7/6. P r e i s je H e f t 20, - M G e s a m t h e r s t e l l u n g : V E B D r u c k e r e i „ T h o m a s M ü n t z e r " , 582 B a d L a n g e n s a l z a V e r ö f f e n t l i c h t u n t e r d e r L i z e n z n u m m e r 1526 des P r e s s e a m t e s b e i m V o r s i t z e n d e n des M i n i s t e r r a t e s d e r Deutschen Demokratischen Republik. P r i n t e d in t h e G e r m a n Democratic Republic

Inhalt

Originalbeiträge D a r s t e l l u n g d e r E x i s t e n z g e b i e t e d e r P h a s e n in Z u s t a n d s d i a g r a m m e n einiger s u p r a l e i t e n d e r S y s t e m e m i t H i l f e d e r r ö n t g e n s p e k t r o s k o p i sehen M i k r o a n a l y s e 615

G. H . RONAMI

S. BÜDUROV, N . STOJCEV, Z. KAMEROVA, P . KAVATCHEV, N .

NENTCHEV

U n t e r s u c h u n g d e r E n t z i n k u n g s g e s c h w i n d i g k e i t v o n aMessing m i t H i l f e des R ö n t g e n m i k r o a n a l y s a t o r s . . . . 639 O . BEÜMMKE, W .

BEIER

B e o b a c h t u n g u n d D e u t u n g des bei c h e m i s c h g e g l ä n z t e m E i s e n D . BERGNEB

Orientierungskontrastes 645

Zur Diffusion v o n Hf u n d Ti in N i

U . SIEGEL, K . SCHIMMANGK, K .

651

WULF

E i n s a t z d e r E l e k t r o n e n s t r a h l - M i k r o s o n d e bei d e r L ö s u n g metallurgischer Werkstoffprobleme 657 P . TARDY, B . VERÖ

Z. BOJARSKI, E .

Eine neue Methode zur Verformung durch spruchung im Emissionsmikroskop

Zugbean665

BARSZCZ

A n E l e c t r o n P r o b e M i c r o a n a l y z e r I n v e s t i g a t i o n on P h a s e R e a c t i o n s d u r i n g F i r i n g of I r o n Ore P e l l e t s 673 A. KEDPKOWSKI, R .

CIACH

T h e D e n d r i t e N o n - H o m o g e n i t y in Mg-Zn Alloys . . . . O. BRÜMMEK, J .

679

SCHREIBER

Mikroskopische Untersuchungen der Katodenlumineszenz a n einkristallinen L e u c h t s t o f f e n m i t d e r E l e k t r o n e n s t r a h l Mikrosonde 683 O . BRÜMMER, W . BEIER, F .

KTJGLER

Z u r A b b i l d u n g des F e l d v e r l a u f s a n h o c h o h m i g e n GaAsProben 689 H . LEISTNER, J . HERBERGER, W .

KOSAK

Z u r q u a n t i t a t i v e n E l e k t r o n e n s t r a h l - M i k r o a n a l y s e (ESMA) d ü n n e r SiO-Schichten 693 H . MORAWIEC, L .

KUBICA

E l e k t r o n e n s t r a h l - M i k r o a n a l y s e einiger Minerale a u s d e m S y s t e m Cu 12 As 4 S 13 —Cu 12 Sb 4 S 13 699 ST. JASIENSKA

40

R e c h e r c h e s sur les c a r a c t é r i s t i q u e s p h y s i c o - c h i m i q u e s de la f e r r i t e de c h a u x CaO • F e O • F e 2 0 3 cristallisant d a n s les agglomérés a u t o f o n d a n t s 705

V. HUIIINSKY, K . JFREK, S.

STANEK

T h e I n v e s t i g a t i o n of Silicate S y s t e m s a n d Minerals b y t h e Electron Probe Microanalyzer 711 S. T . JAZWINSKI, S. SZUMMER, R .

ADAMSKI

E i n s a t z d e r E l e k t r o n e n s t r a h l - M i k r o s o n d e bei U n t e r s u c h u n g e n d e r l e i c h t s c h m e l z e n d e n P h a s e n in M o l y b d ä n E l e k t r o d e n z u m Glasschmelzen 719 E.

Q u a n t i t a t i v e E l e k t r o n e n s t r a h l - M i k r o a n a l y s e v o n Gläsern

WERNER

725

Kurze Originalmitteilungen P . A . A R S E N YEV, V . L .

FARSHTENDIKER

H e a t T r e a t m e n t I n d u c e d P o i n t D e f e c t s in L i t h i u m Met a n i o b a t e Single C r y s t a l s K73 H . KUBSCH, E . FRITZSCH, H .

BAUM

Mössbauerspektrometrische und röntgenographische Untersuchungen an natürlichen Rosten K77 I. VELICKÄ, B .

VELICKY

D e t e r m i n a t i o n of C o n c e n t r a t i o n D e p e n d e n t D i s t r i b u t i o n C o e f f i c i e n t s b y a Zone Meltin E x p e r i m e n t K81

Buchbesprechungen G. C. ULMER

(Ed.)

Research Techniques for High Pressure and High Temp e r a t u r e (A. FELTZ, W . GÖTZ)

K85

W . VOGEL

S t r u k t u r u n d K r i s t a l l i s a t i o n d e r Gläser (M. HÄHNERT).

G. MATZ

Kristallisation (H.NEELS)

—

Grundlagen

und

Technik

. K87

2. A u f l . K89

| Kristall und Technik

¡

7

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6

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1972

| 615-638

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Orginalbeiträge

G. N. RONami Physikalische Fakultät der Staatlichen Universität, Moskau

Die Darstellung von Phasengebieten in Zustandsdiagrammen einiger supraleitender Systeme mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikroanalyse

Die Ergebnisse zahlreicher Untersuchungen beweisen, daß sich die Methode der Diffusionsschichten bei Anwendung der Röntgenspektral-Mikroanalyse zur K o n struktion von Phasenfeldern der Zustandsdiagramme verwenden l ä ß t . Die Ubereinstimmung der R e s u l t a t e , die durch die Analyse von Diffusionsschichten erhalten wurden, m i t Ergebnissen anderer physikalisch-chemischer A n a l y s e n m e t h o d e n (im besonderen für die S y s t e m e C u - Z n , A g - Z n und C u - A g - Z n ) ist gut. D i e Anwendung der Röntgenspektral-Mikroanalyse zur U n t e r s u c h u n g der Zusammensetzung der Diffusionszonen erlaubt es, die K o n z e n t r a t i o n m i t einer Genauigkeit bis zu 1 G e w . - % zu bestimmen. Die Methode der Diffusionsschichten ist unentbehrlich für die Aufstellung von Zustandsdiagrammen der S y s t e m e , die aus E l e m e n t e n m i t sehr unterschiedlichen Schmelztemperaturen oder aus schwerschmelzenden E l e m e n t e n bestehen, bei denen die Anwendung anderer physikalisch-chemischer Methoden wegen der sehr komplizierten Herstellung der Legierungen außerordentlich erschwert ist. Vorteile der Diffusionsmethode bei Anwendung der Elektronenstrahl-Mikroanalyse im Vergleich m i t den klassischen Methoden zur E r m i t t l u n g von Phasenfeldern in Zustandsdiagrammen sind: geringe Anzahl der zu untersuchenden Obj e k t e , direkte B e s t i m m u n g der K o n z e n t r a t i o n der P h a s e n , relativ geringer Zeitaufwand zur Aufzeichnung und Auswertung der K o n z e n t r a t i o n s k u r v e n . D i e in der Arbeit angeführten D a t e n zur K i n e t i k der Wechselwirkung zwischen schwer- und leichtschmelzenden Metallen stimmen m i t den Ergebnissen vieler Diffusionsuntersuchungen bei einer großen Anzahl binärer S y s t e m e überein. HTaK, pe3yjIbTaTM MHOrOHHCJieHHHX HCCJieaOBaHHÜ CBHHeTeJlbCTByiOT O B03MOJKHOCTH HCII0JIb30BaHHfl MCTOHa HH$$y3HOHHHX CJIOeB C llpHMeHeHHeM TOKajibHoro peHTreHoeneKTpaJibHoro aHa,nn3a «jih nocTpoeHHH $a30Bbix nojieft juiarpaMM COCTOHHHH. X o p o u i e e c o r j i a c n e pe3yjibTaTOB, nojiyneHHbix 0 3 aHajiii3a HHy3HOHHbix 30h n03B0jmeT (JtHKCHpOBaTb KOHIieHTpailHH C TOHHOCTbK) HO 1 Bec.—. MeTOH HH) und nach dem Tempern (c), Probenstrombild (a) gehört zu (6)

c)

688

O . BRUMMER,

J . SCHREIBER

zugte Ausbildung roter Leuchtzentren und die Neubildung grüner Zentren in der Nähe von Baufehlern weist auf die starke Wechselwirkung zwischen Versetzungen, Eigenstörstellen und Fremdionen hin. 4. Diskussion Aus mikroskopischen Beobachtungen zur Leuchtverteilung in einkristallinen Proben konnten verschiedene Einflüsse von Kristallstörungen auf die lokale Lumineszenzausbeute nachgewiesen werden. Die während des Wachstums entstandenen Kleinwinkelkorngrenzen löschen in ihrer unmittelbaren Umgebung die Lumineszenz, so daß ihre Lage im Lumineszenzbild durch Dunkelkontraste gekennzeichnet ist. Die Beteiligung von Fremdstoffen als „Lumineszenzkiller" ist dabei zu berücksichtigen. Wie das Verhalten der kalt-plastizierten Proben jedoch zeigte, führt schon die Anwesenheit weitgehendst „undekorierter" Versetzungen zum lokalen Lumineszenzausfall. Durch Tempern der Proben konnte eine „Lumineszenzdekoration" der Kristallstörungen erzielt werden. Dies widerspiegelt eine starke Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Punktdefekten (Eigenstörstellen, Fremdionen) mit lumineszenzfördernder Wirkung. Zur Wechselwirkung von Versetzungen mit Punktdefekten soll hier auch auf Untersuchungen von M I T S U H A S H I verwiesen werden. Die dort mitgeteilten Ergebnisse beziehen sich jedoch nur auf plastizierte, nachträglich getemperte Kristalle und deren räumlich integrales Lumineszenzverhalten. Da von M I T S U H A S H I keine mikroskopischen Beobachtungen zur Leuchtverteilung durchgeführt wurden, konnte der Lumineszenzausfall an den Störungen selbst nicht erfaßt werden. Die hier mit der Elektronenstrahlmikrosonde nach der Rastertechnik durchgeführten mikroskopischen Untersuchungen erbrachten den Nachweis einer Lumineszenzlöschung durch Wachstumsfehler und frische Versetzungen in ungetempertem Material und gestattete die Beobachtung einer lumineszenzfördernden Wirkung von Kristallbaufehlern durch die Wechselwirkung mit Punktdefekten während des Temperns. Literatur O.: Mikrochimica Acta (Wien) Suppl. IV (1970), 263 O. et al.: Z. angew. Physik, 1 6 , 1, 27 (1963) D A V O I N E , F . et al.: J . Microscopie 2 , 1 3 5 ( 1 9 6 3 ) F L Ö G E L , P . , K O E P P , R . : phys. stat. sol. 1 0 , 7 6 5 ( 1 9 6 5 ) H O L T , D. B., C U L P A N , M.: J. Mat. Sc. 5, 546 (1970) BEIER,

W.,

BRUMMER,

BRÜMMER,

KRAUTZ, E . , KÜMMEL, U . : T W A O G 9, 181 (1967)

H. et al.: Appl. Physics Lett. 1 0 , 3 3 9 ( 1 9 6 7 ) P. R . : Physics of Elektroluminescent Devices, London 1 9 6 7 W I L L I A M S , P . M . , J O F F E , A . D . : Nature 2 2 1 , 952 (1969) W I T T R Y , D. B., K Y S E R , D. F.: J. appl. Physics 35, 2439 (1964) (Eingegangen am 27. Juli 1971; erneut am 10. November 1971) MITSUHASHI, THORNTON,

Anschrift der

Verfasser:

Prof. Dr. O . B R Ü M M E R Dipl.-Phys. J. S C H R E I B E R Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Sektion Physik 402 Halle (Saale) Friedemann-Bach-Platz 6

Kristall und Technik

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7

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6

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1972

| 689-692 |

Sektion Physik der Martm-Luther-Universität Halle-Wittenberg Kombinat V E B Halbleiterwerk Frankfurt/Oder O. BRÜMMER, W . B E I E R , F . KUGLER

Zur Abbildung des Feldverlaufs an hochohmigen GaAs-Proben mit der Elektronenmikrosonde1)

Es wird gezeigt, daß elektronenrastermikroskopische Untersuchungen von hochohmigen GaAs-Proben auch im unterschwelligen Betrieb brauchbare Ergebnisse der Abbildung des Potentialverlaufs liefern, die eine Charakterisierung der Kontakte und derProbenhomogenität gestatten. It is shown that electron scanning microscopy investigations of high ohmic GaAs samples with subthreshold working provide useful results of the illustration of the surface potential characterizing the quality of the contacts and the sample homogenity.

1. Einleitung In der nunmehr über 20-jährigen Entwicklung hat sich die Elektronenmikrosonde eine Anzahl neuer Anwendungen erschlossen, die weit über das ursprüngliche Ziel der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung in Mikrobereichen hinausgehen. In Verbindung mit der Rastertechnik ist dabei zu denken an die Methoden zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit, zur Orientierungsbestimmung, zur Festlegung der Kristallgüte usw. Besondere Bedeutung für die Halbleiterforschung hat die Methode zur Potentialabbildung gewonnen, weil sie noch eine Charakterisierung von Halbleiterbauelementen gestattet, wenn über die Konzentrationsunterschiede mit der reinen Mikroanalyse keine Aussagen mehr zu gewinnen sind. Für diese Untersuchungen wird der Einfluß der lokalen Potentialverteilung an der Probenoberfläche auf die Ausbeute und die Flugbahnen der Sekundärelektronen zur Kontrasterzeugung ausgenutzt (THORNTON). Solche Potentialdifferenzen werden beispielsweise an senkrecht zur Oberfläche liegenden p-nÜbergängen durch Anlegen eines äußeren Feldes in Sperrichtung erzeugt, über welche die Lage des p-n-Überganges bestimmt werden kann. Ebenso muß es möglich sein, Potentialverläufe an Raumladungsgebieten aufzunehmen, die z.B. an Dotierungsinhomogenitäten oder in der Nähe von Kontakten in Halbleitern entstehen. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang Untersuchungen des Potentialverlaufes am Kathodenkontakt schwach dotierter GaAs-Proben für Gunn-Effekt-Untersuchungen, weil nach G U N N die Eigenschaften des Kathodenkontaktes die Domänenausbildung wesentlich beeinflussen. Nach Berechnungen von K R O E M E R ist die Feldstärke im kathodennahen Bereich des Halbleiters von entscheidender Bedeutung für die Art der ausgebildeten Domäne, so daß eine Kenntnis dieses Potential Verlaufes Gekürzte Fassung eines Vortrages anläßlich der Arbeitstagung „Mikrosonde" vom 21. bis 23. Januar 1971 in Berlin, D D R .

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O . BRÜMMER,

W . BEIER,

F.

KUGLER

insbesondere knapp unterhalb der für die Ausbildung wandernder Domänen erforderlichen Schwellenfeldstärke wichtige Aufschlüsse über den Domänennukleationsmechanismus geben kann. Im Gegensatz zu der p-n-Ubergang-Abbildung, bei der die notwendigen Potentialdifferenzen in der Größenordnung von Volt (je nach Detektorsystem) mit normalen statischen Betriebsspannungen und vertretbaren Bauelementebelastungen erreicht werden, kann hierbei die Sichtbarmachung von Potentialinhomogenitäten mit einer beträchtlichen Probenbelastung verbunden sein. Außerdem können beim Erreichen der Schwellspannung zeitlich veränderliche Effekte in Form wandernder Domänen auftreten, so daß die Methode der Potentialabbildung mit statischen Feldern nur begrenzt anwendbar sein dürfte. Welche Aussagen sich bei einem unterschwelligen statischen Betrieb durch Elektronenmikrosondenuntersuchungen gewinnen lassen, soll im folgenden näher betrachtet werden. 2. Experimentelles Zur B e s t i m m u n g der P o t e n t i a l k u r v e im statischen Betrieb m u ß zunächst versucht w e r d e n , d u r c h eine g e e i g n e t e P r o b e n h a l t e r u n g die t h e r m i s c h e B e l a s t u n g d e r i m a l l g e m e i n e n k l e i n e n P r o b e n d u r c h g u t e W ä r m e a b l e i t u n g so g e r i n g wie möglich zu h a l t e n . D a s w i r d m i t e i n e m speziellen P r o b e n h a l t e r d u r c h V e r w e n d u n g eines K u p f e r b l o c k e s als P r o b e n a u f l a g e u n d v o n K o n t a k t f e d e r n a u s K u p f e r e r r e i c h t . I n F i g u r 1 GnAa-Prnhp.n

i— a)

70mm

1

Cu-Feder

Cu-Block

b) Fig. 1. Probenhalterung mit Stromzuführungskontakten im Querschnitt (a) und im Sekundärelektronenrasterbild (b)

ist die A n o r d n u n g in d e r S c h n i t t z e i c h n u n g u n d i m R a s t e r b i l d m i t g e r i n g e r Verg r ö ß e r u n g w i e d e r g e g e b e n . D i e Z u l e i t u n g z u r P r o b e w i r d so g e w ä h l t , d a ß sowohl s t a t i s c h als a u c h i m I m p u l s b e t r i e b g e a r b e i t e t w e r d e n k a n n . D e r p r i m ä r e E l e k t r o n e n s t r a h l t r i f f t v o n o b e n auf die w e n i g e r als 100 (im d i c k e n P r o b e n , die d e n K u p f e r b l o c k u n d die F e d e r n ü b e r r a g e n . D a s S e k u n d ä r e l e k t r o n e n r a s t e r b i l d r e c h t s zeigt die Größ e n v e r h ä l t n i s s e u n d l ä ß t d a r ü b e r h i n a u s eine P r ü f u n g des F e d e r k o n t a k t e s zu. Die U n t e r s u c h u n g e n w u r d e n a n einer A R L - M i k r o s o n d e ( T y p E M X - S M ) d u r c h g e f ü h r t . Voraussetzung einer einwandfreien Potentialabbildung m i t Hilfe der Sekundäre l e k t r o n e n sind s a u b e r e u n d k r i s t a l l o g r a p h i s c h u n g e s t ö r t e Q u e r s c h n i t t s f l ä c h e n . B e r e i t s die A b b i l d u n g d e r e t w a 80 • 400 (im 2 g r o ß e n F l ä c h e n m i t H i l f e d e s P r o b e n s t r o m e s z e i g t e a b e r e i n e n u n r e g e l m ä ß i g e n K o n t r a s t , d e r sowohl d u r c h die Oberf l ä c h e n t o p o g r a p h i e v e r u r s a c h t w u r d e als a u c h d u r c h c h e m i s c h e V e r u n r e i n i g u n g e n , d i e bei d e r P r o b e n k o n t a k t i e r u n g e n t s t a n d e n w a r e n .

691

Zur Abbildung des Feldverlaufs an hochohmigen GaAs-Proben

D a eine Politur der Bruchflächen zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit bei den geringen Bauelementdimensionen kaum durchführbar ist, mußte versucht werden, die störenden Einflüsse auf anderem Wege zu eliminieren.

3. Profilanalysen Die Linienprofilanalysen der Sekundärelektronenausbeute von den Probenquerschnittsflächen zeigten ebenfalls ohne angelegtes Feld starke lokale Schwankungen, die sich noch mit der Lage der Analysenlinie veränderten. In Figur 2 a und 2 b sind diese Verhältnisse an den oberen Kurven deutlich zu erkennen. Die unteren Profile ergeben sich bei gleicher Kontrasteinstellung durch Anlegen einer unterschwelligen Spannung im statischen Betrieb. Die dabei erzeugten Änderungen liegen beträchtlich unterhalb der störenden Schwankungen. Betrachtet man jedoch die punktweisen Differenzen beider Kurven und trägt sie über dem Probenquerschnitt auf, so ergeben sich die Kurvenzüge a und b in Figur 2 c.

Fig. 2. Sekundär-Elektronen-Linienprofile von hochohmigem GaAs ohne und mit unterschwelliger Belastung (a, b), Relativer Potentialverlauf (/•)

C; SÄ

Ii

c)

/i/77-

m-

Trotz des unterschiedlichen Verlaufs der Linienprofile sind diese Kurven sehr ähnlich und können der Potential Verteilung über den Querschnitt zugeordnet werden. Der Unterschied dieser Verteilungen gegenüber dem gestrichelt eingezeichneten Verlauf bei linearem Verhalten ist deutlich ausgeprägt. Besonders bemerkenswert ist, daß sich bei verschiedenen der untersuchten Proben sowohl 45

Kristall/Technik, Bd. 7, H. 6

692

O . BRÜMMER,

W . B E I ER,

F . KUGLER

am Kathodenkontakt als auch am Anodenkontakt Gebiete hoher Feldstärke ausbilden. Das ist ein durchaus unerwünschter Effekt, dessen Nachweis aber die Möglichkeit bietet, das für die Kontaktierung verwendete Verfahren zur Herstellung einwandfrei arbeitender Gunnproben zu prüfen. Die geringen Unterschiede der beiden Proben weisen auf lokale Inhomogenitäten hin. 4. Diskussion Die Nachweisempfindlichkeit für lokale Inhomogenitäten kann durch eine Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit noch erhöht werden. Eine Empfindlichkeitssteigerung durch eine Spannungserhöhung zu erreichen ist nur durch einen Übergang zum Impulsbetrieb möglich. Die Probenbelastbarkeit begrenzt dann bei Spannungen in der Nähe der Schwellspannung und mit Impulsdauern von 50 ns die Wiederholfrequenz auf etwa 200 Hz. Die Impulsregistrierung erfordert unter diesen Bedingungen die Anwendung des Samplingprinzips mit einer Unterbrechung des primären Elektronenstrahls. Möglichkeiten zur Strahlunterbrechung sind prinzipiell über das Wehneltsystem bzw. über besondere Auslenkplatten gegeben, jedoch in kommerziellen Mikroanalysatoren und Rastermikroskopen noch nicht vorhanden. Damit ergibt sich aber ein experimenteller Aufwand, wie er praktisch auch zur Abbildung wandernder Domänen nach Überschreitung der Schwellspannung notwendig wird. I n Arbeiten von R O B I N S O N ; M A C D O N A L D , R O B I N S O N , W H I T E wird das stroboskopische Prinzip zur Abbildung wandernder Domönen ausführlich erläutert, und P L O W S , N I X O N geben die Möglichkeit an, mit einer solchen Anordnung selbst momentane Potentialzustände einzelner Teile von Bauelementen in Abhängigkeit der Phasenlage hochfrequenter Schwingungen abzubilden. Die vorliegende Arbeit beschränkte sich dagegen auf die zu erhaltenden Aussagen bei rein statischem Betrieb. Literatur GUNN, J. B.: I B M - J . Res. & D e v . 10, 300

(1966)

IEEE-Trans. ED-15, 9 1 9 ( 1 9 6 8 ) M A C D O N A L D , N. C . , R O B I N S O N , G . Y., W H I T E , R . M.: J. appl. Physics 4 0 , 4516 (1969) P L O W S , G . S., N I X O N , W. C . : J. Sei. Instr. Series 2, 1, 593 (1968) R O B I N S O N , G . Y.: The R e v . of Scientific Instruments 4 2 , N o .2, 251 (1971) T H O R N T O N , P . R.: Scanning Electron Microscopy, London 1968 (Eingegangen am 27. Juli 1971; erneut a m 10. November 1971) KROEMER, H . :

Anschrift

der

Verfasser:

Prof. Dr. O . B R Ü M M E R Dipl.-Phys. W. B E I E R MLU Halle, Sektion Physik Friedemann-Bach-Pl. 6

Dipl.-Phys. F . K U G L E R Kombinat V E B Halbleiterwerk Frankfurt/Oder Stahnsdorf, Ruhlsdorfer Weg

Kristall

und Technik

I

7

H . LEISTNER, J . HERBERGER, W .

6

1972

693-697

KOSAK

T H Karl-Marx-Stadt — Sektionen Physik/Elektronische Bauelemente und Chemie und Werkstofftechnik Arbeitsstelle für Molekularelektronik Dresden

Zur quantitativen Elektronenstrahlmikroanalyse dünner Si-O-Schichten

Die Elektronenstrahlmikroanalyse d ü n n e r Isolationsschichten erfordert deren Überd a m p f u n g mit einer leitfähigen Deckschicht. E s wird eine Möglichkeit der K o r r e k t u r des Einflusses der Deckschicht auf das Analysenergebnis aufgezeigt. Die E r m i t t l u n g des Oxydationsgrades n in S i O n erfolgte u n t e r Berücksichtigung von Absorptions- u n d Ordnungszahlkorrektur u n d liefert befriedigende Ergebnisse im Vergleich mit chemischen Parallelanalysen. The electron probe microanalysis of t h i n isolating films requires evaporating a conductible surfacing. A possible correction of surfacing influence on t o t h e analysis is shown. The oxidation degree n in S i O n was determined using a n absorption a n d atomic n u m b e r correction resulting in a good aggreement with chemical analysis. 1. Einleitung Dünne Si-O-Schichten finden Anwendung in der Passivierung und Isolation von Dünnschichtschaltkreisen. Ihre physikalischen Eigenschaften hängen wesentlich vom Oxydationsgrad ab. I n der vorliegenden Arbeit wird berichtet ü b e r e i n V e r f a h r e n z u r q u a n t i t a t i v e n E S M A solcher S c h i c h t e n sowie ü b e r g a n z allgemein bei M i k r o s o n d e n u n t e r s u c h u n g e n n i c h t l e i t e n d e r S c h i c h t e n a u f t r e t e n d e Probleme. 2. Probenpräparation — Aufladungseifekte Die analysierten Schichten w a r e n , durch reaktives Sputtering auf vorher etwa 1 (im dick mit Aluminium b e d a m p f t e Glassubstrate aufgebracht worden. Die Si-O-Schichtdicken lagen im Bereich von 20--7000 nm, die Oxydationsgrade n in SiOn zwischen 1 u n d 2. Sämtliche Schichten wurden m i t Kohlenstoff einer Dicke von 10---20 n m bed a m p f t . E i n Fortlassen dieser C - B e d a m p f u n g f ü h r t e bei Schichtdicken im Bereich oberhalb der Eindringtiefe der Elektronen ganz offensichtlich zu Aufladungseffekten (Fig. 1). D i e i n F i g u r 1 a b g e b i l d e t e n A u f z e i c h n u n g e n zeigen die V e r l ä u f e d e s a b s o r b i e r t e n E l e k t r o n e n s t r o m e s / A E , d e s S e k u n d ä r e l e k t r o n e n s t r o m e s / S E sowie d e r S i K ^ - I n t e n s i t ä t bei p l ö t z l i c h e m P r o b e n o r t w e c h s e l . D e r E l e k t r o n e n s t r a h l w u r d e d a z u e l e k t r o n i s c h u m e t w a 50 /¿m a u s g e l e n k t . Die aufgezeichneten E f f e k t e verschwinden beim Übergang zu geringeren S c h i c h t d i c k e n o d e r h ö h e r e n A n r e g u n g s s p a n n u n g e n u n d m ü s s e n s o m i t als a u s 45*

694

H . L E I S T N E B , J . HERBERGER, W . KOSAK

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Fig. 1. Aufladungseffekte an Si—O-Schichten

örtlich begrenzten Aufladungen resultierend angesehen werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die erwähnten Effekte offenbar anderer Natur sind als die von C O L B Y bei ähnlichen Untersuchungen gefundenen. C O L B Y fand nach Einschalten des Elektronenstrahls ein allmähliches Ansteigen der Röntgenintensität auf einen Gleichgewichtswert bei gleichzeitigem Abfall des absorbierten Elektronenstromes.

d(nm) Fig. 2. Schichtdickenabhängigkeit des Einflusses der Aufladungen auf die Si- u n d OInteneitäten

Figur 2 zeigt den Einfluß der Aufladungen auf die Intensitäten von Silizium und Sauerstoff und damit auf das Analysenergebnis in Abhängigkeit von der Schichtdicke für Dicken oberhalb der Eindringtiefe. Eine Kohlenstoffbedampfung von 10 • • • 20 nm f ü h r t zum fast gänzlichen Verschwinden der Aufladungserscheinungen; sie beeinflußt das Analysenergebnis aber nur dann nicht, wenn Standard und Probe Kohlenstoffschichten gleicher Dicke aufweisen. Falls diese Gleichheit in den Kohlenstoffdicken nicht gewährleistet werden kann, müssen die Meßwerte hinsichtlich der C-Bedampfung korrigiert werden.

Zur Quantitativen Elektronenstrahl-Mikroanalyse dünner SiO-Schichten

695

Die Aufstellung der Gleichungen für diese „C-Korrektur" erfolgte empirisch durch die Aufnahme von entsprechenden Eichkurven (Fig. 3). Die Eichkurven

1

Fig. 3. Eichkurven zur Korrektur des Bedampfungseinflusses

wurden unter Ausnutzung der Kontamination und der berechtigten Annahme einer konstanten Kontaminationsrate aufgenommen. Aus den Anstiegen der linearen Bereiche der Intensitätsverläufe ergeben sich die Korrekturgleichungen = Jsi/1 - 1,18 »o «7°„ = J0/l - 1,60 »0

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3 having p e a k s at 365 n m , 460 n m , 540 n m and 620 n m , which a r e denoted a s A, B , C and D, r e s p e c t i v e l y . T h e investigation of t h e f o r m a t i o n of c e n t e r s c o r r e s p o n d i n g to t h e s e b a n d s , both a s a f u n c t i o n of t e m p e r a t u r e f o r a c o n s t a n t heat t r e a t m e n t t i m e and at a c o n s t a n t t e m p e r a t u r e f o r v a r y i n g heat t r e a t m e n t t i m e s , u s i n g a m e t h o d s i m i l a r t o the c o n c e n t r a t i o n s e r i e s technique (ARSENYEV), h a s r e v e a l e d t h a t t h e f o u r b a n d s a r e due t o f o u r d i f f e r e n t d e f e c t s . F i g u r e 1 shows t h e d e p e n d e n c e of t h e c o n c e n t r a t i o n of point d e f e c t s p r o d u c e d by heat t r e a t m e n t in v a c u u m on heat t r e a t m e n t t e m p e r a t u r e , f o r a c o n s t a n t annealing t i m e . T h e plot r e v e a l s t h a t t h e d e f e c t s r e s p o n s i b l e f o r band A (A-type d e f e c t s ) a r e p r o d u c e d m o s t i n t e n s e l y . T h e c o n c e n t r a t i o n of d e f e c t s of e a c h t y p e i n c r e a s e s with t e m p e r a t u r e . A s i m i l a r phenomenon i s o b s e r v e d when heat t r e a t m e n t t i m e i s i n c r e a s e d at a c o n s t a n t t e m p e r a t u r e ; a t y p i c a l e x a m p l e i s given in F i g u r e 2 . H o w e v e r , once a c e r t a i n c o n c e n t r a t i o n value h a s been r e a c h e d i N o f = 8 x l 0 1 7 c m - 3 f o r A - t y p e d e f e c t s , 4 x l 0 1 6 c m - 3 f o r B - t y p e d e f e c t s , 2,5x10*® c m - 3 f o r C - t y p e d e f e c t s and 1 0 1 6 c m - 3 f o r D - t y p e d e f e c t s ) , a s a t u r a t i o n e f f e c t i s o b s e r v e d ; A - c e n t e r s a r e t h e f i r s t t o be s a t u r a t e d , followed by B - c e n t e r s and only l a t e r by C - and D - c e n t e r s . Such b e h a v i o r of t h e d e f e c t s a l l o w s t o c o n j e c t u r e t h a t A - and B - d e f e c t s , a s w e l l a s C - and D - D e f e c t s m a y b e coupled f o r m i n g p a i r e d d e f e c t s .

K 74

Fig. 1. Defect concentration vs annealing temperature for a constant heat treatment time ( ~t = 1.7xl0^s) in vacuum

Fig. 2. Defect concentration vs heat treatment time at T=600°C

K 75 The process of dissociation of their centers as a result of oxidizing annealing has also been studied in this paper. The results by GUSEVA et al. showing that under certain conditions crystals completely recover their colour after annealing in an oxidizing atmosphere have been confirmed. The curves in Figure 3 show the dependences of the center dissociation

C F i g . 3. The relationship lg ( ^

rate logarithm

- pk TT ) =f(t)

C ~ Ck - lg ( - — ) H

=f(t)

on annealing time at a constant temperature, where C f j is the inital concentration of defects introduced by an appropriate heat treatment, Ck is the concentration of defects left in the specimen after oxidating annealing during t > lO* s. However, the process of complete recovery is not always observed. Formation of centers resistant to subsequent oxidizing annealing has been observed f o r heat treatment temperatures above 1000°C in a reducing atmosphere (both in vacuum and in hydrogen) and f o r heat treatment times above 10^s. Investigations of the kinetics of the destruction of centers produced by reducing annealing have also confirmed the existence of four different types of centers. The data obtained In this paper allowed to find certain parameters of the centers which have been produced. Values of activation energies E f o r the formation (removing) of the investigated defects have been found using the procedure published by SEITH: E (A)= 0.246 eV, E(B)=0.243 eV, E(C)=0.261 eV, E(D)=0.169 eV; diffusion coefficient f o r different types of defects have also been calculated (the oxidizing annealing temperature was 400 C). Thus, D(A}=6.17xl0 - 5 c m ^ " 1 , D(B)=6.5xlO - 5 c m 2 s _ 1 , D(C)=3.14xlO - 5 c m 2 s - 1 , D(D)=3.98xlO~ 5 . cm s - 1 . These diffusion coefficients are given f o r defect formation in a hydrogen atmosphere. For initial heat treatment in vacuum the following values have been obtained: D ( ^ = 1 . 6 2 x l 0 ~ 5 c m V 1 , D(B)=2.15xlO" 5 cm 2 s" 1 , D(C)=2.99xlO~ 5 cm 2 s - 1 , D(D)=2.97xl0~ 5 . em's"1. The experiments which have been performed allow'to suppose that the defects 4+ associated with niobium ions have a different valency than in a perfect L i N b 0 3 crystal (Nb ,

K 76 3+ Nb ). It is quite probable that anionic vacancies may be directly comprised in some types of defects. The results of the investigation performed are summarized as follows: 1. Data relating to the effect of reducing and oxidizing heat treatments on the absorption spectra of LiNbC>3 single crystals have been considered. Irreversible phenomena observed after higth-temperature heat treatments are evidently attributable to the formation of more complex defects involving mass transport processes. 2. Investigation of the kinetics of defect formation and dissociation allows to assume the possibility of the existence of four different types of optical centers produced by heat treatment. Certain data indicate that these defects are coupled (A to B and C to D). 3. Activation energies and diffusion coefficients for different types of centers have been estimated based on data relating to the studies of center formation and dissociation under different conditions. 4. A suggestion has been made on the nature of the ionization defects that are produced. REFERENCES ARSENYEV, P . A . : Proceedings of the International Conference on Laser and their Applications. Dresden 1970, ji, 479 GUSEVA, L . M . , KLYUEV, V . P . , REZ, J . S . , FEDULOV, S.A., LYUBIMOV, A . P . , TATAROV, Z . J . : Isv. ANSSSR, Physics series XXXI, 1161 (1967) KLYUEV, V . P . , TOLCHINSKAYA, R . M . , FARSHTENDIKER, V . L . , FEDULOV, S.A.: Crystallografiya 13, 3 (1963) NASSAU, K., LEVINSTEIN, H.: Appl. Physics Letters 7, 69 (1965) NASSAU, K., LEVINSTEIN, H., LIACANO, G.: J . Physic. Chem. Solids 227. 983 (1966) SEITH, W.: Diffusion in Metals. Moscow 1958 (russ.) SEITZ, F . : Modern Theory of the Solid State, Moscow 1949, p. 693 (russ.) (Received May 29, 1972) Authors' address: P.A. ARSENYEV, V.L. FARSHTENDIKER Moscow E-20 Yurievsky per., d.22,korpus 3,kv.65 SSSR

¡Kristall

und T e c h n i k | 7 | 6 | 1972 | K 7 7 - K 8 0 |

H. KUBSCH, E. FRITZSCH, H. BAUM Bergakademie Freiberg, Sektion Physik und Bergakademie Freiberg, Sektion Metallurgie und Werkstofftechnik Mössbauerspektrometrische und röntgenographische Untersuchungen an natürlichen Rosten

Die bisher an Rosten durchgeführten Mössbaueruntersuchungen ergaben als Hauptbestandteile f - und ß -FeOOH (DEZSI, VERTES, KISS; JOYE, AXTMANN; MEISEL (1970); MEISEL (1971); TERRELL, SPLJKERMAN). Das Vorhandensein von ß -FeOOH wurde aus dem Auftreten eines Sextetts bei Stickstofftemperatur (NT) gefolgert, da ß -FeOOH eine NÄEL-Temperatur von (295 ±4) K besitzt (DEZSI, VERTES, KISS; TERRELL, SPIJKERMAN). DTA-Untersuchungen dienten zur Kontrolle. Diese Aussagen stehen im Widerspruch zu den von HILLER röntgenographisch erhaltenen Ergebnissen, nach denen als wichtigste primäre Bestandteile des Rostes cc - und y -FeOOH vorkommen. Das von KELLER röntgenographisch in Naturrosten gefundene ß -FeOOH stammt ausschließlich aus dem Einwirkungsbereich von Chloridionen (Auslagerungen im Meerwasser oder in Salzbergwerken), wobei stets die beiden anderen Fe-Oxidhydroxidphasen ebenfalls auftraten. Die von uns untersuchten Rostproben wurden von Baustahl (St 38u-2) und korrosionsträgen Stählen (KTS, Corten) nach Naturauslagerung unterschiedlicher Zeitdauer (6, 12, 18, 24 Monate) unter unterschiedlichen Korrosionsbedingungen (Waldgegend, Industriegebiet) gewonnen. Dadurch sollte der Einfluß sowohl milder Bedingungen als auch aggressiver Atmosphäre erfaßt werden. Nach dem mechanischen Ablösen des sogenannten losen Rostes, dem Zerkleinern und Absieben bis auf Sekundärteilchengrößen < 30ji m wurden die Rostproben mössbauerspektrometrisch in Transmission bei verschiedenen Temperaturen gemessen. Die dabei auftretenden Spektrentypen sind in Figur 1 dargestellt. Die an allen Proben durchgeführte Röntgenphasenanalyse lieferte als Rostbestandteile Goethit ( cc -FeOOH),

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Fig. 1. Mössbauerspektrum einer KTS-Probe

K 78 Lepidokrokit ( •J-FeOOH) und in sehr geringen Mengen Magnetit (Fe 3 0 4 ), sowie einen zwischen 25 und 75 % variierenden röntgenamorphen Anteil. Sämtliche Proben ergaben bei Raumtemperatur (RT) Zweilinienspektren, während die bei NT gemessenen Mössbauer-Spektren sowohl Dublett- als auch Sextettanteile zeigten. Die Linien der Sextetts sind am Fuß asymmetrisch zum Nullpunkt hin verbreitert. Die Intensität der Dubletts hat im Vergleich zur RT-Messung abgenommen. Tabelle 1 enthält die Parameter der Teilspektren und Vergleichswerte für die reinen FeOOH-Phasen. Die Parameter der Dubletts bei RT und NT weisen auf das Vorhandensein von •j -FeOOH hin. Das Fehlen des röntgenographisch ermittelten Goethits, der wegen seiner antiferromagnetischen (afm) Struktur bei RT ein Sechslinienspektrum zeigt, läßt sich nur durch Relaxationseffekte erklären. Das afm Material bildet infolge von Defektstrukturen unterhalb einer kritischen Größe Cluster, so daß Superparamagnetismus (Spm) auftritt. (VAN DER WOUDE). Zwischen RT und NT findet für diesen Teil der Rostpartikeln ein Übergang vom spm in den afm Zustand statt. Dabei kommt es zur Abnahme der Intensität des Dubletts, gleichzeitig entstehen 6 verbreiterte Hyperfeinstrukturlinien, deren Intensität mit fallender Temperatur zunimmt. Dieses Verhalten wurde durch Variation der Meßtemperatur nachgewiesen. Durch Vergleich der Spektrenparameter (Tabelle 1) und unter Berücksichtigung der Röntgenbeugungsergebnisse muß dieser Anteil dem ix -FeOOH zugeordnet werden. Das bei RT auftretende Spektrum ist damit eine Überlagerung zweier Dubletts (spm cc -FeOOH) und paramagnetisches y -FeOOH). Diese Tatsache wird durch die größere Linienbreite der Rostdubletts im Vergleich zu reinem •jf -FeOOH gestützt. Isomerieverschiebung und QuadrupolaufSpaltung zeigen gute Übereinstimmung mit den von VAN DER GIESSEN angegebenen Werten für spm cc -FeOOH. In Figur 1 ist die Lage der Teilspektren, die durch maschinelle Spektrenauswertung erhalten wurden, angedeutet. Mit abnehmender Teilchengröße verringert sich außerdem das innere Magnetfeld im Vergleich zu den Werten für gut kristallines ("bulk") Material. Die an den untersuchten Naturrosten gefundenen H.-Werte stimmen mit den von VAN DER KRAAN gegebenen Werten für cc -FeOOH entsprechender Teilchengrößen Uberein. Sie sind um 4 - 5 % kleiner als für kompaktes Material. Die mittlere Teilchengröße (Clustergröße) der vorliegenden Rostpartikel wurde nach einem Verfahren von JOHNSON und GLASBY abgeschätzt. Unter der Voraussetzung sphärischer Teilchenform ergaben sich für die mittlere Teilchengröße Werte zwischen 280 und 320 R. Die Röntgenbeugungsdiagramme zeigten gut auswertbare Profile, die sich eindeutig dem cc -FeOOH zuordnen ließen. Aus der asymmetrischen Verbreiterung der Sextettlinien bei NT ist zu entnehmen, daß die Teilchengrößenverteilung breit ist, da Teilchengrößen im Übergangsgebiet zwischen Spm und Afm nur sehr wenig zum Sechslinienspektrum beitragen. Im Gegensatz zu den KTS- und St 38-Proben waren die Corten-Proben aggressiver (chlorid- und Schwefeldioxidhaltiger) Industrieatmosphäre ausgesetzt. Durch Vergleich der Spektrenparameter dieser Proben mit denen der FeOOH-Phasen konnten Lepidokrokit und Goethit gefunden werden. Die inneren Magnetfelder für die Rostproben waren stets größer als die entsprechenden Werte für ß -FeOOH. Außerdem wäre beim Vorhandensein von ß -FeOOH keine monotone Linienverbreitung am Linienfuß des Sextetts bei NT aufgetreten. Die Röntgenbeugungsuntersuchungen ergaben für die Corten-Proben relativ schwache a - und y -FeOOH-Peaks auf einem sehr hohen röntgenamorphen Untergrund trotz gleicher Parameterwerte und Form der Mössbauer-Spektren wie bei den KTS- und St 38-Proben. Das Vorhandensein von ß -FeOOH in losen Rosten konnte dadurch ausgeschlossen werden. ß -FeOOH ist allerdings auch die instabilste Phase der drei Fe-Oxidhydroxide. Es wandelt sich bei der weiteren Korrosion - falls es überhaupt entsteht - wie der Lepidokrokit in ot -FeOOH um (KELLER). In den untersuchten Naturrostproben sind im Gegai satz zu allen bisherigen MössbauerUntersuchungen an Rosten (DEZSI, VERTES, KISS; JOYE, AXTMANN; MEISEL (1970); MEISEL (1971); TERRELL, SPLJKERMAN) neben J -FeOOH in Übereinstimmung mit den

K 79

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