Structural, electrical and mechanical properties of AgAuSi thin film metallic glasses on polymer substrates

Im Zuge dieser Arbeit wurden die strukturellen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von dünnen AgxAu85-xSi15 metallischen Gläsern (TFMGs) auf Polymersubstraten ermittelt. Die Filme wurden mittels Magnetronsputterverfahren von drei Einzelelement-Targets hergestellt, was die systematische Variation der Schichtzusammensetzung und Schichtdicke erlaubte. Im Gegensatz zu kristallinen Metallen, wo die elektrische Leitfähigkeit dünner Schichten mit abnehmender Schichtdicke zunimmt, wurde in AgAuSi TFMGs eine mit kleiner werdender Schichtdicke abnehmende elektrische Leitfähigkeit gemessen. Ultradünne TFMGs mit einer Schichtdicke von 12 nm wiesen herausragende mechanische Eigenschaften auf, die mit der Unterdrückung von Scherbändern verknüpft werden konnte. In Zugversuchen wurde keine Materialschädigung bei Dehnungen von bis zu 10% gemessen. In zyklischen Biegeversuchen übertrafen AgAuSi TFMGs kristalline Metalle aufgrund ihrer hohen elastischen Dehnbarkeit. Die Kombination dieser herausragenden Eigenschaften macht AgAuSi TFMGs zu einem möglichen Kandidaten für Materialien für zukünftige flexible Elektronik.