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Niedertemperatur-Plasmaabscheidung von Perowskit-Dünnschichten auf Folien unedler Metalle und auf Polymerfolien

基底金属箔和聚合物箔上钙钛矿薄膜的低温等离子体沉积

基本信息

批准号：
61887668
负责人：
Professor Dr.-Ing. Gerald Gerlach
金额：
--
依托单位：
Institut für Festkörperelektronik (IFE)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/61887668?language=en
关键词：
Niedertemperatur Plasmaabscheidung von Perowskit nnschichten

项目摘要

Infolge der Entwicklung oxidischer Dünnschichten als high-k Dielektrika und in nichtflüchtigen Speichern (FeRAMs) für die Mikroelektronik sowie als ferroelektrisches Sensor- und Aktuatormaterial in der Mikrosystemtechnik hat die Entwicklung komplexer Oxide (z.B. perowskitisches PZT) eine große Bedeutung erlangt. Durch die Verwendung in der Siliziumtechnologie sind problemlos Temperaturen von 500...800°C nutzbar, wo sich die entsprechende Kristallstruktur aufbaut. Im hier vorgeschlagenen Projekt sollen solche komplexen Oxide auf unedlen Metall- und Polymerfolien abgeschieden werden, da dadurch eine viel großflächigere Abscheidung sowie ein viel breiteres Anwendungsspektrum möglich werden. Um die für solche Substratmaterialien niedrigen Temperaturen zu erreichen, soll eine Plasmastrahl-Technologie Anwendung finden, die beim Projektpartner (Dr. Deyneka) entwickelt wird. Zur Vertiefung des Verständnisses der Elementarprozesse im reaktiven Plasma werden in-situ Diagnostikverfahren wie Emissionsspektroskopie, zeitaufgelöste Langmuirsondenmessung und Massenspektrometrie im Abscheidereaktor realisiert. Im Projekt hier soll durch eine Bewertung der Mikrostruktur und der chemischen Zusammensetzung der Schichten mit XRD, XPS, GD-OES, SIMS, SEM und TEM die chemische Wechselwirkung der abgeschiedenen Schicht mit dem Substrat bei niedrigen Abscheidetemperaturen aufgeklärt werden. Optische, dielektrische und fotoelektrische Schichteigenschaften werden mit Standardmessverfahren ermittelt, ebenso ferroelektrische Schichteigenschaften durch Messung der C-V- und P-E-Hysteresekurven sowie die Domänenstruktur der Schichten und deren piezoelektrische Eigenschaften durch Rasterkraftmikroskopie. Tiefenprofile physikalischer Eigenschaften werden durch Nanoindentation (elastische Eigenschaften) und die Erzeugung thermischer Wellen im Ferroelektrikum durch die Laserintensitätsmodulationsmethode (spontane Polarisation) bestimmt. Der Projektpartner bestimmt zusätzlich das Brechungs- und Absorptionsindexprofil durch einfallswinkelabhängige, spektroskopische Ellipsometrie. Vorgesehen ist die Anwendung auf neue Bauelementkonzepte und der Aufbau entsprechender Demonstratoren.

高介电常数介质和非磁性材料（FeRAM）对微电子技术中的铁电传感器和驱动器材料的影响（z.B. perowskitisches PZT）eine greße Bedeutung erlangt. Dessert die Verwendung in der Siliziumtechnologie sind problemlos Temperaturen von 500... 800°C nutzbar，wo sich die entsprechende Kristallstruktur aufbaut.在金属和聚合物复合氧化物韦尔登上的涂层材料，其厚度非常大，因此可以得到非常小的韦尔登。为了解决衬底材料温度过高的问题，需要找到一种等离子体技术，项目合作伙伴（Deyneka博士）将开始工作。在放射性等离子体韦尔登原位诊断中，元素检测的验证可通过发射光谱、朗缪尔测量和质谱法来实现。本项目通过XRD、XPS、GD-OES、西姆斯、SEM和TEM等手段对具有较高韦尔登的基底的表面进行微观结构和化学分析，从而获得了一种新型的表面化学分析方法。光学、介电和光电传感器韦尔登采用标准传感器，通过C-V-和P-E-滞后测量来确定铁电传感器，并通过光栅传感器来确定压电传感器的内部结构。通过纳米压痕（弹性本征）和通过激光强度调制方法（自发极化）测量铁电中的热传导特性，可以获得物理本征韦尔登。项目合作伙伴通过椭圆偏振光谱仪测量了断裂和吸收指数曲线。这是一个新的建筑元素和建筑结构的展示。