KIP-Veröffentlichungen

Anodisationsspektroskopie ist ein Analyseverfahren, mit dessen Hilfe Tiefen- und Rauheitsprofile metallischer Mehrschichtstrukturen erstellt werden können. In der Arbeitsgruppe, in der die vorliegende Arbeit durchgeführt wurde, soll diese Methode zukünftig die systematische Untersuchung der Qualität von Nb/Al-AlOx/Nb-Dreischichtstrukturen ermöglichen, die die Grundlage der in der Arbeitsgruppe hergestellten Josephson-Kontakte bilden. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Messaufbau für die Anodisationsspektroskopie entworfen, implementiert und charakterisiert. In diesem Zusammenhang wurde insbesondere das Anodisationsverhalten von aus Niob und Aluminium bestehenden Schichtstrukturen systematisch untersucht. Die gemessenen Anodisationsprofile sind konsistent mit den in der Literatur veröffentlichten Ergebnissen anderer Gruppen. Ferner konnte gezeigt werden, dass sich der Messaufbau zur Bestimmung der Dicke von Niobschichten und der Oberflächenrauheit metallischer Grenzflächen eignet. Zuletzt wurde ein in der Literatur bekanntes, jedoch bisher unverstandenes Phänomen, das bei der Anodisation von Aluminiumschichten auftritt, analysiert. Hierbei konnten mögliche Ansätze zur Optimierung der Messmethode bei diesen Schichtsystemen gefunden werden.

Design, implementation and characterization of a setup for performing anodization spectroscopy

Anodization spectroscopy is an analysis method for determining depth and roughness profiles of metallic multilayer structures. Within our research group, this method is supposed to be used in future for systematically investigating the quality of Nb/Al-AlOx/Nb trilayer structures which form the basis of the Josephson junctions fabricated within our working group. Within this context, a setup for performing anodization spectroscopy was designed, implemented and characterized. In particular, the anodization behaviour of niobium and aluminum thin-film structures was systematically investigated. The measured anodization profiles are consistent with data reported in literature. Furthermore, the suitability of the measurement setup for the determination of the thickness of thin-film layers and interface roughness was shown. Additionally an unexplained effect occuring during the anodization of aluminum films was reinvestigated. Here, a possible explanation was found which might help to optimize the measurement method in the future.