Herstellung und Charakterisierung der ferroelektrischen Schichten Strontium-Bismut-Tantalat aus Ein- und Zweikomponenten-Precursoren

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Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen ferroelektrische Schichten bestehend aus Strontium-Bismut-Tantalat (=SBT, SrBi2Ta2O9) in einer chemischen Gasphasenabscheidung unter Verwendung neu zu entwickelnder bzw. bisher nicht verwendeter metallorganischer Ausgangsmaterialien niedergeschlagen und charakterisiert werden. Bei den metallorganischen Precursoren sollen insbesondere leicht flüchtige Alkyle, Alkoxide und Amide des Bismuts und Tantals sowie speziell substituierte Cyclopentadienylkomplexe des Strontiums zum Einsatz kommen. Aufgrund ihrer veränderbaren permanenten Polarisation, ihrer hohen Dielektrizitätskonstanten, ihrer Zyklusfestigkeit und ihrer pyro- und piezoelektrischen Eigenschaften haben die ferroelektrischen Schichten aus Strontium-Bismut-Tantalat (SBT) ein hohes Anwendungspotential für hoch integrierte, nicht flüchtige ferroelektrische dynamische Speicher und Sensor-Aktor-Systeme. An einer vorhandenen Anlage soll der Schichtabscheidungsprozeß entwickelt und die erzeugten Schichten hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung in Abhängigkeit von der Prozeßführung untersucht werden. Besonders umfangreich ist die Eignung möglicher metallorganischer Prozessoren in Verbindung mit entsprechenden Versorgungssystemen zu untersuchen, um mit definierten Massenflüssen der einzelnen Komponenten reproduzierbare Schichten zu gewährleisten. Neben der chemischen Zusammensetzung sollen die Mikrostruktur der Schichten, die mechanischen und optischen sowie die elektrischen Eigenschaften untersucht werden. Zudem wird die Abhängigkeit der ferroelektrischen Eigenschaften von der lateralen Strukturgröße der Schicht breiten Raum bei den Arbeiten einnehmen.