Von Pr2O3 zu PrO2 - Interdisziplinäre Studie zum Einfluss von Volumen- und Oberflächendefekten auf Materialeigenschaften geordneter Praseodymoxid-Schichten

从Pr2O3到PrO2 - 体积和表面缺陷对有序氧化镨层材料性能影响的跨学科研究

• 批准号: 142317448
• 负责人: Professor Dr. Marcus Bäumer
• 金额: --
• 依托单位: Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2020-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/142317448?language=en
• 关键词: Von; Pr2O3; zu; PrO2; Interdisziplin

Die Leistungsfähigkeit oxidischer Werkstoffe wird stark von Defektstrukturen beeinflusst. Hochleistungsoxide in den bedeutenden Technologien Mikroelektronik und Katalyse werden daher oft durch sehr ähnliche Phänomene der Grundlagenphysik und –chemie in ihrer Wirkung limitiert. Durch eine interdisziplinäre Verknüpfung der Expertise aus Mikroelektronik und Katalyse sowie der Oberflächen- und Dünnfilmphysik sollen fundamentale Fragen bezüglich der Struktur, Ordnung und Dynamik von Volumen- und Oberflächendefekten in komplexen Oxidsystemen geklärt werden. Als Modellsystem dienen epitaktische Praseodymoxidschichten (PrOx; x = 1.5 - 2), die mit hoher Strukturkontrolle auf Si(111) hergestellt werden. Dieses Modellsystem ist sowohl in der Katalyse (Redoxkatalysatoren) als auch in der Mikroelektronik („engineered Si wafer“) von Bedeutung. Aus der Komplexität des Praseodym/Sauerstoff-Phasendiagramms ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten, aber auch viele offene Fragen bei der Erzeugung maßgeschneiderter Filmeigenschaften. In vier Arbeitspaketen sollen, vor dem Hintergrund der Rolle von Volumen- und Oberflächendefekten, Erkenntnisse über die Struktur und Reaktivität der Oberflächen, Struktur und Ordnung im Sauerstoff-Untergitter, CeO2/PrO2-Mischoxidphasen und die Metall-Praseodymoxid Wechselwirkung gewonnen werden.

这些高氧化性的材料会对缺陷结构产生明显的影响。在微电子和催化技术的基础上，钨氧化物的高浓度韦尔登常常由于其基本物理和化学现象而受到限制。通过Mikroelektronik und Katalyse sowie der Oberflächen- und Dünnfilmphysik的专业知识，在复杂的氧化系统韦尔登中，对体积和Oberflächendefekten的结构、有序性和动力学进行了深入的研究。该模型系统是一个外延的PrOx（x = 1.5 - 2）模型，具有更高的Si（111）结构控制韦尔登。该模型系统在Katalyse（Redoxkatalysatoren）中也在Mikroelektronik（“工程硅晶片”）中使用。由于Praseodym/Sauerstoff-Phasenomics的复杂性，它可以实现Möglichkeiten，但也可以在Erzeugung maßgeschneiderter Filmeigenschaften中提供Fragen。在四个单独的工作中，通过对体积和上表面作用的研究，确定了上表面的结构和反应，结构和排列在Sauerstoff-Untergitter中，CeO 2/PrO2-混合氧化物相和金属-镨氧化物相韦尔登的选择。

项目成果

Lattice-matched epitaxial ternary PrxY2−xO3 films on SrO-passivated Si (001): Interface engineering and crystallography tailoring

SrO 钝化 Si (001) 上的晶格匹配外延三元 PrxY2âxO3 薄膜：界面工程和晶体学定制

• DOI: 10.1063/1.4772939
• 发表时间: 2013
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: G. Niu;P. Zaumseil;M. A. Schubert;M. H. Zoellner;J. Dabrowski;T. Schroeder
• 通讯作者: T. Schroeder

Stacking behavior of twin-free type-Boriented CeO2(111) films on hexagonal Pr2O3(0001)/Si(111) systems

• DOI: 10.1103/physrevb.85.035302
• 发表时间: 2012-01
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: M. Zoellner;J. Dabrowski;P. Zaumseil;A. Giussani;M. Schubert;G. Lupina;H. Wilkens;J. Wollschläger;M. Reichling;M. Bäumer;T. Schroeder

A well-structured metastable ceria surface

• DOI: 10.1063/1.4866667
• 发表时间: 2014-02
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: R. Olbrich;H. H. Pieper-H.;R. Oelke;H. Wilkens;J. Wollschläger;M. Zoellner;T. Schroeder;M. Reichling

Structural transitions of epitaxial ceria films on Si(111).

Si(111)上外延二氧化铈薄膜的结构转变

• DOI: 10.1039/c3cp52688g
• 发表时间: 2013
• 期刊: Physical chemistry chemical physics : PCCP
• 作者: H. Wilkens;O. Schuckmann;R. Oelke;S. Gevers;M. Reichling;A. Schaefer;M. Bäumer;M. H. Zoellner;G. Niu;T. Schroeder;J. Wollschläger
• 通讯作者: J. Wollschläger

Post deposition annealing of epitaxial Ce(1-x)Pr(x)O(2-δ) films grown on Si(111).

Si(111) 上生长的外延 Ce(1-x)Pr(x)O(2-δ) 薄膜的沉积后退火

• DOI: 10.1039/c5cp01105a
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physical chemistry chemical physics : PCCP
• 作者: H. Wilkens;W. Spieß;M.H. Zoellner;G. Niu;T. Schroeder;J. Wollschläger
• 通讯作者: J. Wollschläger