Physikalische und chemische Modifikation von LaF3/Pt-Dünnschichtsystemen auf Silizium während und nach thermischer Ultrakurzzeitbehandlung

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Ein chemischer Halbleitersensor auf Basis eines auf dem Siliciumwafer abgeschiedenen sensitiven Dünnschichtsystems Ionenleiter (LaF3)/Edelmetall (Pt) kann durch extrem kurze thermische Impulse ( 10 µs) aktiviert werden. Die Methodik der ortsselektiven Heizung der sensitiven Schichten durch direkte elektrische Heizung der zum Widerstandsheizer modifizierten Pt-Gateelektrode ist für diesen Zeitbereich zu optimieren. Zur Messung der Oberflächentemperatur mit einer Auflösung im Nanosekundenbereich soll die von uns entwickelte problemspezifische Lösung weiterentwickelt werden. Modellrechnungen haben das Ziel, die Temperaturverteilung im Bauelement zu simulieren. Schwerpunkt der zweiten Projektphase sind Grundlagenuntersuchungen zu den bei der Alterung und Aktivierung auftretenden sehr schnellen chemischen und strukturellen Veränderungen der dünnen Schichten. Kinetische Untersuchungen des Prozesses sollen im sub-µs-Bereich erfolgen. Ein Modell der Veränderungen im Grenzflächengebiet soll auf Basis von Untersuchungen unter Nutzung von XPS, AFM, IR-Spektroskopie und MS-Thermogravimetrie-Kopplung erarbeitet werden.