Berentsen, Susanne: FT-IR-Ellipsometrie an anodischen Oxidschichten auf Aluminium

Inhaltsverzeichnis

 
1. Einleitung 1
2. Aufgabenstellung 2 
3. Allgemeiner Teil 4
3.1. Aluminium 4
3.2. Die anodische Oxidation von Aluminium 5
3.2.1. Verfahren der anodischen Oxidation von Aluminium 5
3.2.2. 3.2.2 Struktur und Wachstumsmechanismus anodisch gebildeter Oxidschichten  8
3.2.3. Färben anodischer Oxidschichten 12
3.2.4. Verdichten anodischer Oxidschichten 14
3.3. Infrarot-Reflexionsspektrometrie 16
3.3.1. Reflexionsspektrometrie 16
3.3.2. Interferenzerscheinungen 23
3.3.3. Gerätetechnik 24
3.4. Ellipsometrie 26
3.4.1. Die fundamentale Grundgleichung der Ellipsometrie 26
3.4.2. Apparative Aspekte der Ellipsometrie 29
3.4.3. FT-IR-Ellipsometrie 33
4. Stand der Literatur 35
4.1. Infrarotspektroskopische Untersuchungen von Aluminiumoxid und anodischen Oxidschichten auf Aluminium 35
4.2. Ellipsometrische Untersuchungen an anodischen Oxidschichten auf Aluminium 57
5. Experimenteller Teil 61
5.1. Proben 61
5.1.1. Anodisierte und unterschiedlich verdichtete Proben 61
5.1.2. Weißanodisierte Proben 62
5.1.3. 5.1.3 Spectrocolorproben I: Anodisierte und mit dem Spectrocolorverfahren 2000 gefärbte Rückstellmuster (unverdichtet)  62
5.1.4. Spectrocolorproben II: Anodisierte und mit dem Spectrocolorverfahren 2000 gefärbte, zum teil verdichtete Proben 63
5.1.5. 5.1.5 Spectrocolorproben III: Anodisierte und mit dem Spectrocolorverfahren 2000 gefärbte Proben auf unterschiedlichen Legierungen  63
5.1.6. Unbehandelte Aluminiumlegierungen 64
5.2. Infrarotreflexionsspektrometrische Messungen 65
5.3. Infrarotellipsometrische Messungen 67
5.4. Schichtdickenbestimmung 68
6. Ergebnisse und Diskussion 70
6.1. IR-Reflexionsspektrometrie 70
6.1.1. Spektren 70
6.1.2. Bestimmung des Brechungsindex mittels Interferenzmethode: IR-Reflexionsspektren 74
6.2. Ellipsometrie 76
6.2.1. Spektren 76
6.2.2. Bestimmung des Brechungsindex mittels Interferenzmethode: Ellipsometrie 82
6.2.3. Fehlerrechnung für die Bestimmung des Brechungsindex mittels Interferenzmethode 84
6.2.4. Einfluß des Aluminiumsubstrats auf die Meßergebnisse 86
6.2.5. Simulationsrechnungen anhand von Schichtmodellen 92
7. Zusammenfassung und Ausblick 104
8. Literaturverzeichnis 106
9. Abbildungsverzeichnis 112
10. Tabellenverzeichnis 117
11. Anhang 121
11.1. Abbildungen 121
11.1.1. 30° IR-Reflexionsspektren 121
11.1.2. 80° IR-Reflexionsspektren 136
11.1.3. Ellipsometriespektren 151
11.2. Tabellen 181
11.2.1. Schichtdickenbestimmung 181
11.2.2. IR-Reflexionsspektren 182
11.2.3. Ellipsometriespektren 209
11.2.4. Modelle 225