AFM-induzierte Nanostrukturierung von Silizium-Oberflächen

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Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der selektiven elektrochemischen Abscheidung von Metallen an mechanisch induzierten Defekten auf Halbleiteroberflächen. Zu diesem Zweck werden mit einer AFM-Spitze nanoskalige Defekte in einer Silizium-Oberfläche durch Abrastern der Oberfläche unter erhöhtem Druck auf die Spitze generiert. Die Reaktivität und Selektivität der so erzeugten mechanischen Defekte für die elektrochemische Abscheidung von Metallen wird anschließend untersucht. Bisherige Ergebnisse zeigen deutlich, daß die unter kathodischer Polarisierung elektronisch blockierende Oberfläche von p-Silizium durch die Defektinduzierung eine Aktivierung für die Abscheidung von Metallen erfährt. Eine bedeutend höhere Selektvität wird erreicht, wenn der AFM-Kratzvorgang an einer oxidbedeckten Oberfläche durchgeführt wird, da der auf der Silizium-Oberfläche vorhandene native Oxidfilm (native oxid layer, NOL) isolierend für elektrochemische Reaktionen wirkt. Diese Eigenschaft ermöglicht es zusätzlich, den Oxidfilm als Maske für selektive Metallabscheidung zu benutzen. Durch diesen neuartigen Ansatz kann bei Variation der Dicke des Oxidfilms und der Optimierung der elektrochemischen Parameter die Erzeugung von nanoskaligen metallischen Nanostrukturen auf Halbleitern direkt elektrochemisch erfolgen.